imaging technology or imaging enhancement technology

1. 1
IMAGE ENHANCEMENT
TECHNIQUES
SSUUBBMMIITTTTEEDD BBYY
SSAAUUMMEENN BBAARRUUAA
RROOLLLL ::336611
CCOOMMPPUUTTEERR SSCCIIEENNCCEE
AADDVVIISSOORR
MMRR.. AANNIISSUURR RRAAHHMMAANN

2. 2
INTRODUCTION
 IImmaaggee eennhhaanncceemmeenntt wwiiddeellyy uusseedd iinn
ccoommppuutteerr ggrraapphhiiccss..
 IItt iiss tthhee ssuubb aarreeaass ooff iimmaaggee pprroocceessssiinngg..
 TThhee pprriinncciippllee oobbjjeeccttiivveess ooff iimmaaggee
eennhhaanncceemmeenntt tteecchhnniiqquueess iiss ttoo pprroocceessss aann
iimmaaggee ssoo tthhaatt tthhee rreessuulltt iiss mmoorree ssuuiittaabbllee
tthhaann tthhee oorriiggiinnaall iimmaaggee ffoorr aa ssppeecciiffiicc
aapppplliiccaattiioonn ..

3. METHODS FOR IMAGE
ENHANCEMENT
 Image enhancement tteecchhnniiqquueess ccaann bbee
ddiivviiddeedd iinnttoo ttwwoo bbrrooaadd ccaatteeggoorriieess::
3
 11..SSppaattiiaall ddoommaaiinn mmeetthhooddss ..
 22 FFrreeqquueennccyy ddoommaaiinn mmeetthhooddss..

4. SPATIAL DOMAIN
METHODS
 The term spatial domain refers ttoo tthhee aaggggrreeggaattee ooff
ppiixxeellss ccoommppoossiinngg aann iimmaaggee.. SSppaattiiaall ddoommaaiinn
mmeetthhooddss aarree pprroocceedduurreess tthhaatt ooppeerraattee ddiirreeccttllyy oonn
tthheessee ppiixxeellss.. SSppaattiiaall DDoommaaiinn pprroocceesssseess wwiillll bbee
ddeennootteedd bbyy tthhee eexxpprreessssiioonn ,,
4
gg((xx,,yy))== TT[[ff((xx,,yy))]]

5. 5
POINT PROCESSING
 It iiss tthhee pprroocceessss ooff ccoonnttrraasstt eennhhaanncceemmeenntt..
 IItt iiss tthhee pprroocceessss ttoo pprroodduucceedd aann iimmaaggee ooff hhiigghheerr
ccoonnttrraasstt tthhaann tthhee oorriiggiinnaall bbyy ddaarrkkeenniinngg aa ppaarrttiiccuullaarr
lleevveell..
 EEnnhhaanncceemmeenntt aatt aannyy ppooiinntt iinn aann iimmaaggee ddeeppeennddss
oonnllyy oonn tthhee ggrraayy lleevveell aatt tthhaatt ppooiinntt tteecchhnniiqquueess iinn
tthhiiss ccaatteeggoorryy oorree oofftteenn rreeffeerrrreedd ttoo aass ppooiinntt
pprroocceessssiinngg..

6. Median and Max/Min filtering
 Median ffiilltteerriinngg iiss aa ppoowweerrffuull ssmmooootthhiinngg
tteecchhnniiqquuee tthhaatt ddooeess nnoott bblluurr tthhee eeddggeess
ssiiggnniiffiiccaannttllyy ..
 MMaaxx//mmiinn ffiilltteerriinngg iiss uusseedd wwhheerree tthhee mmaaxx oorr
mmiinn vvaalluuee ooff tthhee nneeiigghhbboouurrhhoooodd ggrraayy lleevveellss
rreeppllaacceess tthhee ccaannddiiddaattee ppeell ..
 SShhrriinnkkiinngg aanndd eexxppaannssiioonn aarree uusseeffuull
ooppeerraattiioonnss eessppeecciiaallllyy iinn ttwwoo ttoonnee iimmaaggeess..
6

7. IMAGE SUBTRACTION
 The difference between ttwwoo iimmaaggeess ff((xx,,yy)) aanndd
hh((xx,,yy)) aarree eexxpprreesssseedd aass,,
7
GG((xx,,yy))== ff((xx,,yy)) –– hh((xx,,yy))
IIss oobbttaaiinneedd bbyy ccoommppuuttiinngg tthhee ddiiffffeerreennccee bbeettwweeeenn
aallll ppaaiirrss ooff ccoorrrreessppoonnddiinngg ppiixxeellss ffrroomm ff aanndd hh.. TThhee
kkeeyy uusseeffuullnneessss ooff ssuubbttrraaccttiioonn iiss tthhee eennhhaanncceemmeenntt
ooff ddiiffffeerreennccee bbeettwweeeenn iimmaaggeess..
OOnnee ooff tthhee mmoosstt ccoommmmeerrcciiaallllyy ssuucccceessssffuull aanndd
bbeenneeffiicciiaall uusseess ooff iimmaaggee ssuubbttrraaccttiioonn iiss iinn tthhee aarreeaa
ooff mmeeddiiccaall iimmaaggiinngg ccaalllleedd mmaasskk mmooddee
rraaddiiooggrraapphhyy ..

8. HISTOGRAM EQUALIZATION
 i Histogram equalization iss oonnee ooff tthhee mmoosstt
iimmppoorrttaanntt ppaarrttss ffoorr aannyy iimmaaggee pprroocceessssiinngg ..
 TThhiiss tteecchhnniiqquuee ccaann bbee uusseedd oonn aa wwhhoollee
iimmaaggee oorr jjuusstt oonn aa ppaarrtt ooff aann iimmaaggee..
 HHiissttooggrraamm eeqquuaalliizzaattiioonn ccaann bbee uusseedd ttoo
iimmpprroovvee tthhee vviissuuaall aappppeeaarraannccee ooff aann iimmaaggee..
8

9. FREQUENCY DOMAIN METHODS
 We compute tthhee FFoouurriieerr ttrraannssffoorrmm ooff tthhee
iimmaaggee ttoo bbee eennhhaanncceedd,, mmuullttiippllyy tthhee rreessuulltt bbyy
aa ffiilltteerr (rraatthheerr tthhaann ccoonnvvoollvvee iinn tthhee ssppaattiiaall
ddoommaaiinn)),, aanndd ttaakkee tthhee iinnvveerrssee ttrraannssffoorrmm ttoo
pprroodduuccee tthhee eennhhaanncceedd iimmaaggee..
9

10. 10
IMAGE SMOOTHING
 The aim of image ssmmooootthhiinngg iiss ttoo ddiimmiinniisshh
tthhee eeffffeeccttss ooff ccaammeerraa nnooiissee,, ssppuurriioouuss ppiixxeell
vvaalluueess,, mmiissssiinngg ppiixxeell vvaalluueess eettcc..
TTwwoo mmeetthhooddss uusseedd ffoorr iimmaaggee ssmmooootthhiinngg..
nneeiigghhbboorrhhoooodd aavveerraaggiinngg aanndd eeddggee--
pprreesseerrvviinngg ssmmooootthhiinngg..

11. Neighbourhood Averaging
 Each point in the ssmmooootthheedd iimmaaggee,,FF(XX,,YY)) iiss
oobbttaaiinneedd ffrroomm tthhee aavveerraaggee ppiixxeell vvaalluuee iinn aa
nneeiigghhbboouurrhhoooodd ooff (xx,,yy)) iinn tthhee iinnppuutt iimmaaggee..
 FFoorr eexxaammppllee,, iiff wwee uussee aa 33**33
nneeiigghhbboouurrhhoooodd aarroouunndd eeaacchh ppiixxeell wwee wwoouulldd
uussee tthhee mmaasskk ..EEaacchh ppiixxeell vvaalluuee iiss mmuullttiipplliieedd
bbyy 11//99,, ssuummmmeedd,, aanndd tthheenn tthhee rreessuulltt ppllaacceedd
iinn tthhee oouuttppuutt iimmaaggee
11

12. Edge preserving smoothing
 An alternative aapppprrooaacchh iiss ttoo uussee mmeeddiiaann ffiilltteerriinngg
iinnsstteeaadd ooff nneeiigghhbboorrhhoooodd aavveerraaggiinngg..
 HHeerree wwee sseett tthhee ggrreeyy lleevveell ttoo bbee tthhee mmeeddiiaann ooff tthhee
ppiixxeell vvaalluueess iinn tthhee nneeiigghhbboorrhhoooodd ooff tthhaatt ppiixxeell..
 TThhee oouuttccoommee ooff mmeeddiiaann ffiilltteerriinngg iiss tthhaatt ppiixxeellss wwiitthh
oouuttllyyiinngg vvaalluueess aarree ffoorrcceedd ttoo bbeeccoommee mmoorree lliikkee
tthheeiirr nneeiigghhbboorrss,, bbuutt aatt tthhee ssaammee ttiimmee eeddggeess aarree
pprreesseerrvveedd ,,ssoo tthhiiss aallssoo kknnoowwnn aass eeddggee pprreesseerrvviinngg
ssmmooootthhiinngg..
12

13. 13
Image sharpening
 The main aaiimm iinn iimmaaggee sshhaarrppeenniinngg iiss ttoo
hhiigghhlliigghhtt ffiinnee ddeettaaiill iinn tthhee iimmaaggee,, oorr ttoo
eennhhaannccee ddeettaaiill tthhaatt hhaass bbeeeenn bblluurrrreedd

14. 14
Conclusion
 The aim of iimmaaggee eennhhaanncceemmeenntt iiss ttoo iimmpprroovvee tthhee
iinnffoorrmmaattiioonn iinn iimmaaggeess ffoorr hhuummaann vviieewweerrss,, oorr ttoo
pprroovviiddee ``bbeetttteerr'' iinnppuutt ffoorr ootthheerr aauuttoommaatteedd iimmaaggee
pprroocceessssiinngg tteecchhnniiqquueess
 TThheerree iiss nnoo ggeenneerraall tthheeoorryy ffoorr ddeetteerrmmiinniinngg wwhhaatt iiss
``ggoooodd'' iimmaaggee eennhhaanncceemmeenntt wwhheenn iitt ccoommeess ttoo
hhuummaann ppeerrcceeppttiioonn.. IIff iitt llooookkss ggoooodd,, iitt iiss ggoooodd!!

15. TTHHAANNKK YYOOUU
15