數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn) 班級(jí)：報(bào) 學(xué)號(hào)：1120101383 告 姓名：張欣 數(shù)字圖像的運(yùn)算1.1 直方圖一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉matlab圖像處理工具箱及直方圖函數(shù)的使用；2理解和掌握直方圖原理和方法；二實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1.PC機(jī)一臺(tái)；2.軟件matlab。三程序設(shè)計(jì)在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用直方圖函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I=imread(cameraman.tif);%讀取圖像subplot(1,2,1),imshow(I) %輸出圖像title(原始圖像) %在原始圖像中加標(biāo)題subplot(1,2,2),imhist(I) %輸出原圖直方圖title(原始圖像直方圖

2、) %在原圖直方圖上加標(biāo)題四實(shí)驗(yàn)步驟1. 啟動(dòng)matlab雙擊桌面matlab圖標(biāo)啟動(dòng)matlab環(huán)境；2. 在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時(shí)，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像，如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的直方圖函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；3瀏覽源程序并理解含義；4運(yùn)行，觀察顯示結(jié)果；5結(jié)束運(yùn)行，退出；五實(shí)驗(yàn)結(jié)果：觀察圖像matlab環(huán)境下的直方圖分布。 (a)原始圖像 (b)原始圖像直方圖六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、給出實(shí)驗(yàn)原理過程及實(shí)現(xiàn)代碼：I=imread(coins.png);%讀取圖像subplot(1,2,1),imshow(I) %輸出圖像

3、title(原始圖像) %在原始圖像中加標(biāo)題subplot(1,2,2),imhist(I) %輸出原圖直方圖title(原始圖像直方圖) %在原圖直方圖上加標(biāo)題2、輸入一幅灰度圖像，給出其灰度直方圖結(jié)果，并進(jìn)行灰度直方圖分布原理分析。 1.2 3*3均值濾波一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉matlab圖像處理工具箱及均值濾波函數(shù)的使用；2理解和掌握3*3均值濾波的方法和應(yīng)用；二實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1.PC機(jī)一臺(tái)；2.軟件matlab三程序設(shè)計(jì) 在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用圖像增強(qiáng)（均值濾波）函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I = imread(cameraman.tif);figure,i

4、mshow(I);J=filter2(fspecial(average,3),I)/255;figure,imshow(J);四實(shí)驗(yàn)步驟1. 啟動(dòng)matlab雙擊桌面matlab圖標(biāo)啟動(dòng)matlab環(huán)境；2. 在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時(shí)，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像，如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的圖像增強(qiáng)（均值濾波）函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；3瀏覽源程序并理解含義；4運(yùn)行，觀察顯示結(jié)果；5結(jié)束運(yùn)行，退出；五實(shí)驗(yàn)結(jié)果：觀察matlab環(huán)境下原始圖像經(jīng)3*3均值濾波處理后的結(jié)果。 (a)原始圖像 (b)3*3均值濾波處理后的圖像六實(shí)驗(yàn)報(bào)告

5、要求輸入一幅灰度圖像，給出其圖像經(jīng)3*3均值濾波處理后的結(jié)果，然后對(duì)每一點(diǎn)的灰度值和它周圍24個(gè)點(diǎn)，一共25個(gè)點(diǎn)的灰度值進(jìn)行均值濾波，看看對(duì)25個(gè)點(diǎn)取均值與對(duì)9個(gè)點(diǎn)取中值進(jìn)行均值濾波有什么區(qū)別？有沒有其他的算法可以改進(jìn)濾波效果。 (a)原始圖像 (b)3*3均值濾波處理后的圖像1.3 3*3中值濾波一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉matlab圖像處理工具箱及中值濾波函數(shù)的使用；2理解和掌握中值濾波的方法和應(yīng)用；二實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1.PC機(jī)一臺(tái)；2.軟件matlab三程序設(shè)計(jì)在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用圖像增強(qiáng)（中值濾波）函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I = imread(cameram

6、an.tif);figure,imshow(I);J=medfilt2(I,5,5);figure,imshow(J);四實(shí)驗(yàn)步驟1. 啟動(dòng)matlab雙擊桌面matlab圖標(biāo)啟動(dòng)matlab環(huán)境；2. 在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時(shí)，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像，如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的圖像增強(qiáng)（中值濾波）函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；3瀏覽源程序并理解含義；4運(yùn)行，觀察顯示結(jié)果；5結(jié)束運(yùn)行，退出；五實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察matlab環(huán)境下原始圖像經(jīng)3*3中值濾波處理后的結(jié)果。 (a)原始圖像 (b)3*3中值濾波處理后的圖像六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求輸入

7、一幅灰度圖像，給出其圖像經(jīng)3*3中值濾波處理后的結(jié)果，然后對(duì)每一點(diǎn)的灰度值和它周圍24個(gè)點(diǎn)，一共25個(gè)點(diǎn)的灰度值進(jìn)行排序后取中值，然后該點(diǎn)的灰度值取中值?？纯磳?duì)25個(gè)點(diǎn)取中值與對(duì)9個(gè)點(diǎn)取中值進(jìn)行中值濾波有什么區(qū)別？ (a)原始圖像 (b)3*3中值濾波處理后的圖像1.4 圖像的縮放一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉matlab圖像處理工具箱及圖像縮放函數(shù)的使用；2掌握?qǐng)D像縮放的方法和應(yīng)用；二實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1.PC機(jī)一臺(tái)；2.軟件matlab三程序設(shè)計(jì)在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用圖像縮放函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I = imread(cameraman.tif);figure,ims

8、how(I);scale = 0.5;J = imresize(I,scale);figure,imshow(J);四實(shí)驗(yàn)步驟1. 啟動(dòng)matlab雙擊桌面matlab圖標(biāo)啟動(dòng)matlab環(huán)境；2. 在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時(shí)，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像，如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的圖像縮放函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；3瀏覽源程序并理解含義；4運(yùn)行，觀察顯示結(jié)果；5結(jié)束運(yùn)行，退出；五實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察matlab環(huán)境下圖像縮放后的結(jié)果。 (a)原始圖像 (b)縮放后的圖像六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求輸入一幅灰度圖像，給出其圖像縮放后的結(jié)果，然后改變縮放

9、比率，觀察圖像縮放后結(jié)果柄進(jìn)行分析。 (a)原始圖像 (b)縮放后的圖像 數(shù)字圖像的離散余弦變換一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證二維傅里葉變換的平移性和旋轉(zhuǎn)不變性；2實(shí)現(xiàn)圖像頻域?yàn)V波，加深對(duì)頻域圖像增強(qiáng)的理解；二實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.PC機(jī)一臺(tái)；2.軟件matlab；三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（1）產(chǎn)生如圖3.1所示圖像（128128大小，暗處=0，亮處=255），用MATLAB中的fft2函數(shù)對(duì)其進(jìn)行FFT： 同屏顯示原圖和的幅度譜圖； 若令，重復(fù)以上過程，比較二者幅度譜的異同，簡述理由；圖3.1 實(shí)驗(yàn)圖象f1(x, y) 若將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度得到，試顯示的幅度譜，并與的幅度譜進(jìn)行比較。1.%生成圖形f1f1=zeros(12

10、8,128);f1(64-30):(63+30),(64-10):(63+10)=1;%FFT變換fft_f1=log(1+abs(fftshift(fft2(f1);figure;subplot(121);imshow(f1);title(Image f1);subplot(122);imshow(fft_f1,);title(FFT f1);2.%計(jì)算f2f2=zeros(128,128);for i=1:128; for j=1:128; f2(i,j)=(-1)(i+j)*f1(i,j); endendfft_f2A=log(1+abs(fft2(f2);fft_f2B=log(1+a

11、bs(fftshift(fft2(f2);figure;subplot(131);imshow(f2);title(Image f2);subplot(132);imshow(fft_f2B,);title(FFT f2);subplot(133);imshow(fft_f2A,);title(FFT f2 Without FFTShift);分析：根據(jù)傅里葉變換對(duì)的平移性質(zhì)：；當(dāng)且時(shí)，有：因此可得到：所以，就是頻譜中心化后的結(jié)果。3.%計(jì)算f3f3=imrotate(f2,-45,nearest);fft_f3=log(1+abs(fftshift(fft2(f3);figure;subpl

12、ot(121);imshow(f3);title(Image f3);subplot(122);imshow(fft_f3,);title(FFT f3);（2）對(duì)如圖3.2所示的數(shù)字圖像lena.img（256256大小、256級(jí)灰度）進(jìn)行頻域的理想低通、高通濾波，同屏顯示原圖、幅度譜圖和低通、高通濾波的結(jié)果圖。圖3.2 實(shí)驗(yàn)圖象lena.img低通濾波：fid=fopen(D:matlab7imagelena.img,r);data=(fread(fid,256,256,uint8);subplot(1,2,1)imagesc(data);colormap(gray);title(LENA

13、,Color,r);fft_lena=fft2(data);f=fftshift(fft_lena);for i=1:256for j=1:256 if sqrt(i-128)2+(j-128)2)30 f(i,j)=0; end endendsubplot(1,2,2); x,y=meshgrid(1:1:256);surf(x,y,f)高通濾波：fid=fopen(D:matlab7imagelena.img,r);data=(fread(fid,256,256,uint8);subplot(1,2,1)imagesc(data);colormap(gray);title(LENA,Col

14、or,r);fft_lena=fft2(data);for i=1:256 for j=1:256if sqrt(i-128)2+(j-128)2)T im_T(i,j)=im_L(i,j); else im_T(i,j)=J(i,j); end endendcolormap(gray);subplot(2,2,1);imshow(im);title(Image);subplot(2,2,2);imshow(J);title(Noise);subplot(2,2,3);imshow(im_L);title(四鄰域平滑后);subplot(2,2,4);imshow(im_T);title(加門

15、限后);對(duì)高斯噪聲的處理效果：對(duì)脈沖噪聲的處理效果： 圖像分割（常見的邊緣檢測(cè)算子Sobel、Prewitt、Log）一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉matlab圖像處理工具箱及圖像邊緣檢測(cè)函數(shù)的使用；2理解和掌握?qǐng)D像邊緣檢測(cè)（Sobel、Prewitt、Log邊緣算子）的方法和應(yīng)用；二實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.PC機(jī)一臺(tái)；2.軟件matlab；三程序設(shè)計(jì)在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用圖像邊緣檢測(cè)（Sobel、Prewitt、Log邊緣算子）函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I = imread(cameraman.tif);J1=edge(I,sobel);J2=edge(I,prewitt);J

16、3=edge(I,log);subplot(1,4,1),imshow(I);subplot(1,4,2),imshow(J1);subplot(1,4,3),imshow(J2);subplot(1,4,4),imshow(J3);四實(shí)驗(yàn)步驟1. 啟動(dòng)matlab雙擊桌面matlab圖標(biāo)啟動(dòng)matlab環(huán)境；2. 在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時(shí)，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像，如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的邊緣檢測(cè)（Sobel邊緣算子、Prewitt邊緣算子、Log邊緣算子）函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；3瀏覽源程序并理解含義；4運(yùn)行，觀察顯示結(jié)果；5結(jié)束運(yùn)行，退出；五實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察經(jīng)過圖像邊緣檢測(cè)（Sobel、Prewitt、Log邊緣算子）處理后的結(jié)果。 (a)原始圖像 (b)Sobel邊緣算子 (c)Prewitt邊緣算子 (d)Log邊緣算子六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求輸入一幅灰度圖像，給出其圖像邊緣檢測(cè)（Sobel、Prewitt、Log邊緣算子）后的結(jié)果并進(jìn)行分析對(duì)比。代碼：fid=fopen(lena.img,r);im=(fread(fid,256,256,uint8);im=im2double(uint8(im);im_R=edge(im,Roberts);im_P=edge(im,Prewitt);i