數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)4空間域和頻率域圖像處理

1、芹算W芳:電子信息學(xué)院實(shí)驗(yàn)報告書課 程名：數(shù)字圖像處理課程實(shí)驗(yàn)題 目：實(shí)驗(yàn)四空間域和頻率域圖像處理實(shí)驗(yàn)類別：【驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】班級：電子1313學(xué)號： 131003430326姓名：曇限評語:(1)實(shí)驗(yàn)程序代碼: 1EW基本正確不止確(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:口準(zhǔn)確口基本準(zhǔn)確口/、準(zhǔn)確(3)實(shí)驗(yàn)報告撰寫:口基本規(guī)范不規(guī)范成績: A DB C DD ,指導(dǎo)教師：_批閱時間:數(shù)字圖像處理91、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或題目題目空間域和頻率域圖像處理內(nèi)容圖像灰度變換與空間域?yàn)V波屬于空域圖像處理方法，直接對圖像像素 進(jìn)行處理。圖像灰度變換采用MATLAB工具箱中的灰度變換函數(shù)、直方圖 處理函數(shù)等函數(shù)及其相應(yīng)的語法格式對實(shí)驗(yàn)一生成

2、的圖像進(jìn)行處理?？臻g 域?yàn)V波采用MATLAB工具箱中提供的空間域?yàn)V波器對圖像進(jìn)行空間域?yàn)V 波處理。傅立葉變換(Fourier Transform)是線性系統(tǒng)分析的一個有力工具，它 能夠定量分析諸如數(shù)字化系統(tǒng)、采樣點(diǎn)、電子放大器、卷積濾波器、噪聲 等的作用。通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)這項(xiàng)技能，將有助于解決大多數(shù)圖像處理問題。 對任何想在工作中有效應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)的人來說，學(xué)習(xí)好傅立葉變 換很有必要。對于二維信號，二維傅立葉變換定義為：F(u,v) f(x, y)e j2 (ux vy)dxdy其逆變換：f (x, y) F (u,v)ej2 (ux vy)dudv二維離散傅立葉變換為:F(m,n)1 N

3、1N 1N i 0 k 0f(i,k)ej2(mN nN)其逆變換:1 N 1N 1j2(mink)f(i,k)F(m,n)e N NN m 0 n 02、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求目的1、 了解圖像空間域?yàn)V波的意義和手段；2、 熟悉圖像空間域?yàn)V波的 MATLAIB數(shù)；3、 熟練掌握應(yīng)用MATLA歌件編程進(jìn)行空間域?yàn)V波的方法。4、 了解頻域圖像處理的意義和手段；5、 熟悉離散傅里葉變換的基本性質(zhì)；6、 熟練掌握圖像傅里葉變換的方法及應(yīng)用；7、 了解二維頻譜的分布特點(diǎn)；8、 掌握利用MATLABC具箱實(shí)現(xiàn)頻域圖像處理要求1、將直方圖增強(qiáng)和空間域?yàn)V波結(jié)果打印出來提交；2、提交程序源代碼M文件；3、比較直方圖增

4、強(qiáng)前后圖像的視覺效果有何不同。3、實(shí)驗(yàn)儀器1、計算機(jī)一臺;2、MATLAB 軟件一套;3、移動存儲器（U盤等）；4、實(shí)驗(yàn)圖像若干。4、實(shí)驗(yàn)圖像原圖均衡化圖原圖高斯濾波運(yùn)動平衡濾波原圖 2D傅里葉變換圖 fftshift平移圖 平移后的傅里葉變換圖旋轉(zhuǎn)45度溷轉(zhuǎn)45度后的傅里葉變換圖尺度變換咫度變換后的傅里葉變換圖5、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開計算機(jī)并啟動MATLAB程序，在“work”文件夾下找到待處理 的圖像文件；2、統(tǒng)計原圖像的灰度直方圖，并利用直方圖均衡方法進(jìn)行增強(qiáng)；分別對原圖像添加高斯和運(yùn)動平滑濾波；3、記錄和整理實(shí)驗(yàn)報告。4、 打開計算機(jī)并啟動MATLAB程序；5、 讀入test.bmp圖像，

5、并計算其傅立葉變換的模值；6、 分別構(gòu)造gaussian濾波器(hsize 3,sigma 1)和motion濾波器(len 9, theta 45);7、 利用上一步驟構(gòu)造的兩個濾波器分別對 test.bmp的頻域模值進(jìn)行濾波處理；8、 將原圖像和頻域?yàn)V波的結(jié)果顯示出來；9、 重新構(gòu)造一幅黑白二值圖像，在128 128的黑色背景中心生成一個4 4的白色方塊；10、 了解傅立葉變換為可分離核變換的性質(zhì)，并利用 1D FFT子程序 實(shí)現(xiàn)2D傅立葉變換；11、 把低頻分量移到圖像中心，而把高頻分量移到四個角上(利用fftshift 函數(shù))；12、 利用圖像增強(qiáng)中動態(tài)范圍壓縮的方法增強(qiáng)2D FFT(

6、Y C log(1 abs(X)；13、研究傅立葉變換幅度的平移不變性；14、研究傅立葉變換幅度的旋轉(zhuǎn)性質(zhì)；15、研究傅立葉變換的尺度變換性質(zhì);16、記錄和整理實(shí)驗(yàn)報告。6、程序代碼clearclca=imread( 'girl2.jpg');%讀取圖像b=rgb2gray(a);%轉(zhuǎn)換成灰度圖像c=histeq(b,256); figuresubplot(221),imshow(a);title(subplot(222),imshow(c);title(subplot(223),imhist(b);title(subplot(224),imhist(c);title(d=fs

7、pecial( e=fspecial( f=imfilter(a,d);'gaussian' ,3,1);'motion' ,9,45);%gaussian原圖,)；均衡化圖,)；,原圖灰度直方圖,);,均衡化直方圖,)；%勾造 gaussian 濾波器(hsize=3,sigma=1 )%勾造 motion濾波器(len=9 , theta=45 )濾波處理g=imfilter(a,e); figure%motion濾波處理subplot(221),imshow(a);title(subplot(222),imshow(f);title(subplot(223

8、),imshow(g);title(原圖)；高斯濾波)；運(yùn)動平彳U濾波);%頻率域圖像處理A=zeros(128);A(62:64,62:66)=1; figure%勾造一幅黑白二值圖像F1=fft2(A,128,128);F2=fftshift(F1);F3=log(1+abs(F2);A1=zeros(128);A1(22:26,22:26)=1;F4=fft2(A1,128,128);%2D傅里葉變換%等原點(diǎn)移至中心A2=imrotate(A,-45);F5=fft2(A2,128,128);A3=zeros(128);A3(60:68,60:68)=1;F6=fft2(A3,128,1

9、28);%M4 45 度渝車4 45度后的傅里葉變換subplot(341),imshow(A);title(subplot(342),imshow(F1);title(subplot(343),imshow(F2);title(原圖)；,2D傅里葉變換圖);'fftshift')；subplot(344),imshow(F3);title(subplot(345),imshow(A1);title(增強(qiáng)圖');平移圖);subplot(346),imshow(F4);title( subplot(347),imshow(A2);title( subplot(348),imshow(F5);title( subplot(349),imshow(A3);title(平移后的傅里葉變換圖）；旋車4 45度圖）；旋車專45度后的傅里葉變換圖 尺度變換圖）；subplot(3,4,10),imsho