MATLAB 图像处理进阶详解

在上一篇文章中，我们介绍了 MATLAB 图像处理的基础知识，包括图像的读取、显示、灰度化、滤波、边缘检测和图像分割等基本操作。而在实际项目中，图像处理往往需要更复杂、更深入的分析和处理。本文将深入探讨 MATLAB 图像处理中的一些进阶技术，帮助读者更全面地理解和应用 MATLAB 进行图像处理。

一、高级图像增强技术

图像增强的目的是为了改善图像的视觉效果或突出图像中的某些特征。在进阶图像处理任务中，我们可以应用更复杂的图像增强方法，如自适应直方图均衡化、多尺度图像增强等。

1. 自适应直方图均衡化 (CLAHE)

标准的直方图均衡化方法虽然简单有效，但对于局部对比度较差的图像来说，效果不佳。自适应直方图均衡化 (CLAHE, Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization) 是一种改进的方法，可以对图像的不同区域进行独立的对比度增强，尤其适合医疗图像或夜视图像等对比度低的图像。

img = imread('low_contrast_image.jpg');
gray_img = rgb2gray(img);

% 应用CLAHE
clahe_img = adapthisteq(gray_img, 'ClipLimit', 0.02, 'NumTiles', [8 8]);
imshow(clahe_img);

在上述代码中，adapthisteq() 函数用于实现自适应直方图均衡化，ClipLimit 控制对比度的限制，NumTiles 参数决定每个小块的大小。

2. 多尺度图像增强

多尺度图像增强通过对图像进行多尺度分解，在不同尺度上增强细节信息。它能够在保留图像整体结构的同时，增强局部特征。这种方法常用于纹理增强、医学影像增强等场景。

img = imread('example.jpg');
% 使用小波变换进行多尺度分解
[LL, LH, HL, HH] = dwt2(img, 'haar');

% 增强高频分量
LH = LH * 1.5;
HL = HL * 1.5;
HH = HH * 1.5;

% 重构图像
enhanced_img = idwt2(LL, LH, HL, HH, 'haar'