如气象部门通过对遥感图像的处理，得到更加有效的天气云图，提高了预报的准确性；林业部门通过对航拍图像的分析，评估森林发生火灾险情的可能性；航天部门需要对飞行器传回的图像进行处理才能得到更多更清晰的细节；医疗部门的CT诊断技术采用图像重建技术，获得人体各部位的重建图像，而对X射线图像的处理能突出病变区域的显示效果，让医生得以准确地判断病变区域；在安检领域，对阿尔法射线照射图像的处理，使得包裹内物品的形状和层次更加清晰，利于判断物品类型。现在，数字图像处理技术和流行的技术相结合（如生物

　　技术、人工智能、智能终端等），以后将有更好的发展。数字图像处理按照方式和目标的不同大致分为以下几类：

　　一是提高图像的视觉效果，如增加对比度，色彩变换，几何变换等，本文主要讨论的图像增强就属于这一方面；

　　二是获取图像的特征信息，以满足匹配的需要，如获取边缘信息，颜色特征，纹理特征等；

　　三是图像的压缩编码方面，这是为了减小图像的大小同时一定程度上保证图像质量，使得传送更为容易。从具体方法来看，数字图像处理常用方法有图像变换，图像分割，图像配准，图像增强，图像特征提取等。图像增强，指的是在一定的处理背景下（如整体偏暗，对比度不足等），提升图像上用户感兴趣的部分，同时抑制甚至去除不感兴趣的部分，提升图像区域之间的差异，以突出某些部分的特征的过程。它的目的是提高图像中有用信息的显示效果，使图像更利于机器识别和视觉观察，达到特定的分析目标。图像增强是整个处理过程中非常关键的一环，在这个步骤序列中起着承上启下的作用。很多情况下，设备采集到的图像不能直接满足特定的分析需求，需要采用一些图像增强方法对图像进行预处理，处理后的图像再交给业务处理部分。例如，医疗中X射线照射生成的图像可能因为对比度不足而难以识别，可以先进行图像增强处理，再用其他算法标注可能的病灶区域，可以提高诊断准确性。

　　图像增强的主要目的在于两点：

　　一是提升视觉效果，使图像更清晰，人眼观察时更容易获取需要关注的区域；

　　二是使图像的呈现形式更容易被机器处理，通过机器解析出人们想要的信息。例如，军事侦查卫星得到的遥感图像可能经过了伪装处理，其中的重要建筑，车辆等混为一体，不易分清，进行图像增强处理可以突出诸如机场、桥梁、车辆等元素，再对不同时段的遥感图像对比处理，能够更正确完整地观察对方部署的变动情况。图像增强在技术的选取上并不是一劳永逸的，不同的方法有不同的使用情况。

　　二、研究目的和意义

　　本文将阐述图像增强的数学基础和一些典型的算法，并提出自己的改进后的方法。本文所做研宄的项目来源为国家科技支撑平台重点项目课题：便携智能阅读器和国家自然科学基金项目（61371142）：基于逆向工程的扭曲文档图像校正技术研宄。前一个项目的产品智能阅读器是本课题的研宄平台，该产品是一款基于文字识别的有声电子阅读产品，主要通过拍照方式获取印刷文字信息，经OCR识别后转换为语音后输出。是为盲人及弱视等人群阅读普通书籍所准备的视听转换工具。借助该产品，盲人可阅读纸质书籍杂志、菜单、说明书等。

　　图像增强是阅读器处理过程中的重要步骤，包括了灰度增强和位置增强，目的是提高图像的人眼视觉效果和机器处理精确度。后一个项目是前一个的延伸，这个项目通过基于模型的、基于连通域的或基于3D的等各种方法，来实现扭曲文本的校正工作，以达到位置增强的目的。本课题从基于模型的思路出发，提出了一种新的抛物线数学模型，对文本线进行遍历，得到一系列文字的位置点，用位置点的坐标结合模型拟合出文本线，根据文本线与水平线之间的差距进行精确恢复，以得到水平分布的文本行。

　　三、本文研究涉及的主要理论

　　图像处理经过半个多世纪的发展，现在在技术基础上己经比较完备。图像增强作为其中的重要部分，也在技术的更新换代中不断地推陈出新，产生新的方法。图像增强方法于二十世纪六十年代为起步时期，它在美国喷气推进实验室获得第一次实用化。实验室人员对航天飞行器传回的图像数据进行了一系列的增强处理，如灰度变换，几何变换等，获得了质量优良的月球表面图像，图像增强技术展示出了强大的应用潜力＂]。此后，该技术又多次用于火星，土星等探测图像的优化工作，赢得了巨大的技术成功。七八十年代，图像增强技术与其它领域结合，步入了快速发展时期。例如，这一时期，图像增强技术用于指纹识别领域，通过提升指纹的生成效果和提取质量，使指纹识别的准确率得以保障，指纹识别因此成为实用化的技术。图像增强也应用于了医疗领域，一方面用在显微镜光学成像，对生成的影像进行了大幅度的视觉优化处理，可以对细胞结构，细菌形状，染色体形状等进行更细致的分析；另一方面，是用在X射线所产生图像的处理上，同样对影像效果有了大幅度的提升1990年代以后，图像增强步入普及民用化时期。由于硬件技术的发展，电脑的处理速度快速增长，制造成本却大致遵循着摩尔定律不断下降。