由于曝光过度或不足,CCD 采集的PCB 图像灰度可能在一个很小的范围内变化,在电脑上可能看到的是没有灰度层次以及模糊的图像。采用线性变换可以对模糊图像的各个像素灰度作线性拉伸,能够使图像视觉效果有效地得到改善。
为提高对图像识别的后期处理以及特征提取,先对原始 PCB 图像进行二值化的灰度处理,然后采用直方图修正技术的图像域方法使图像均衡化。
1.2 空间域图像平滑
图像平滑的目的是为了减少和消除图像噪声以改善图像质量,以便图像分割、图像识别等后续处理。在空间域内可以用邻域平均来减少噪声;在频率域,由于发生高频段的噪声频谱概率更大,可采用各种形式的低通滤波。在空间域图像平滑主要有噪声门限、邻域平均、加权平均、中值滤波等方法。
赵晓霞提出一种偏微分的图像增强方法,这种方法降噪采用全变分(TV,Total Variation)模型与直方图修正技术来实现,这种方法能有效地保留边缘也能够使对比度增强。
万睿等人先对待测图像进行二值化处理,然后通过阈值分割处理,得到二值化阈值,在去除噪声的同时使处理速度也得到了提高。
1.2.1 噪声门限
噪声门限方法是一种常见的噪声消除办法,它对噪声的执行效率高,并且消除简单易行。它对图像平滑时,第一是门限阈值的设定,门限阈值的设定直接影响滤波效果以及图像细节,然后根据图像的特性,对每个像素进行顺序的检测,根据公式与其邻域的所有像素值进行对比,判断是否该像素为噪声。若不是噪声,输出像素原值,若为噪声,则输出为邻域内其它像素灰度的平均值。该方法中门限阈值 T 的选择至关重要,T 选择太大或太小,都会或多或少导致噪声平滑不够或者图像变得模糊。
1.2.2 中值滤波
传统中值滤波算法运算量主要集中在窗口数据的排序上,为了减少排列次数更快的得到中值,提出了一种快速中值滤波算法,将阵列分解为一维阵列进行运算,先取阵列水平各行的中间值,再取水平各行中间值的中值,作为滤波最后的输出。
1.2.3 快速加权中值滤波
为了解决既要降噪, 又要保护图像细节这一矛盾本文提出了一种快速加权中值滤波算法,不仅滤波速度上提高了,噪声得到很好的滤除,还可以保护更多的图像细节。通过加权,使在窗口中的中心象素比重增加,对于输入: I1 I2 , , ,IN) ,输出加权中值滤波: