數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn) 圖像頻譜分析

1、姓名：朱慧娟 班級(jí)：電子二班 學(xué)號(hào)：410109060325實(shí)驗(yàn)2 圖像頻譜分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解圖像變換的意義和手段。2、熟悉及掌握?qǐng)D像的變換原理及性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)圖像的傅里葉變換。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、分別顯示圖像Bridge.bmp、cameraman.tif（自帶圖像）、blood.tif及其頻譜，觀察圖像頻譜的特點(diǎn)。2、生成一幅圖像，圖像中背景黑色，目標(biāo)為一亮條；平移亮條，觀察其頻譜的變化。3、對(duì)lena.bmp圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，顯示原始圖像與旋轉(zhuǎn)后圖像，及其傅里葉頻譜，分析旋轉(zhuǎn)前、后傅里葉頻譜的對(duì)應(yīng)關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)程序及結(jié)果1.1 實(shí)驗(yàn)程序clear; %清除以前實(shí)驗(yàn)變量a=imread('

2、;e:ZHJBridge.bmp'); %讀入圖像Bridge.bmp，并記為ab=imread('cameraman.tif'); %讀入圖像cameraman.tif，并記為bc=imread('e:ZHJblood.tif'); %讀入圖像blood.tif，并記為cd=fft2(a); %對(duì)圖像a進(jìn)行傅里葉變換，并記為de=fftshift(d); %將變換后圖像頻譜中心從矩陣的原點(diǎn)移動(dòng)到矩陣的中心，并記為eA=abs(e); %對(duì)e取絕對(duì)值，及得到圖像a的幅度譜，并記為A B=log(1+A); %對(duì)幅度譜A取對(duì)數(shù)，并記為Bf=fft2(b);

3、 %對(duì)圖像b進(jìn)行傅里葉變換，并記為f g=fftshift(f); %將變換后圖像頻譜中心從矩陣的原點(diǎn)移動(dòng)到矩陣的中心，并記為g C=abs(g); %對(duì)g取絕對(duì)值，及得到圖像b的幅度譜，并記為C D=log(1+C); %對(duì)幅度譜C取對(duì)數(shù)，并記為Dh=fft2(c); %對(duì)圖像c進(jìn)行傅里葉變換，并記為h i=fftshift(h); %將變換后圖像頻譜中心從矩陣的原點(diǎn)移動(dòng)到矩陣的中心，并記為i E=abs(i); %對(duì)i取絕對(duì)值，及得到圖像c的幅度譜，并記為E F=log(1+E); %對(duì)幅度譜E取對(duì)數(shù)，并記為Ffigure(1); %建立圖表1subplot(2,1,1); %將圖表1分成

4、兩部分，第一部分imshow(a); %顯示圖像atitle('Bridge.bmp'); %給圖像a加標(biāo)題Bridge.bmpsubplot(2,1,2); %將圖表1分成兩部分，第二部分imshow(B,); %顯示B即圖像a的頻譜圖title('Bridge.bmp頻譜圖'); %給圖像B加標(biāo)題Bridge.bmp頻譜圖figure(2); %建立圖表2subplot(2,1,1); %將圖表2分成兩部分，第一部分imshow(b); %顯示圖像btitle('cameraman.tif'); %給圖像b加標(biāo)題cameraman.tifsu

5、bplot(2,1,2); %將圖表2分成兩部分，第二部分imshow(D,); %顯示D即圖像b的頻譜圖title('cameraman.tif頻譜圖'); %給圖像D加標(biāo)題cameraman.tif頻譜圖figure(3); %建立圖表3subplot(2,1,1); %將圖表3分成兩部分，第一部分imshow(c); %顯示圖像ctitle('blood.tif'); %給圖像c加標(biāo)題blood.tifsubplot(2,1,2); %將圖表3分成兩部分，第二部分imshow(F,); %顯示F即圖像c的頻譜圖title('blood.tif頻譜圖

6、'); %給圖像F加標(biāo)題blood.tif頻譜圖1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1 實(shí)驗(yàn)程序clear; %清除以前實(shí)驗(yàn)變量A= zeros(256,256); %建立行列都是256的0矩陣，即建立黑色圖，并記為AA(10:20,:)=256; %矩陣A中第十到二十行數(shù)據(jù)改為256，即在黑色圖像上加上亮條紋B=circshift(A,50, 0); %將矩陣A行向移動(dòng)50行，得到新矩陣記為Ba=fft2(A); %對(duì)矩陣A進(jìn)行傅里葉變換，并記為a b=fftshift(a); %將變換后圖像頻譜中心從矩陣的原點(diǎn)移動(dòng)到矩陣的中心，并記為b M=abs(b); %對(duì)b取絕對(duì)值，及得到矩陣A的幅度譜，并

7、記為M N=log(1+M); %對(duì)幅度譜M取對(duì)數(shù)，并記為Nc=fft2(B); %對(duì)矩陣B進(jìn)行傅里葉變換，并記為c d=fftshift(c); %將變換后圖像頻譜中心從矩陣的原點(diǎn)移動(dòng)到矩陣的中心，并記為d S=abs(d); %對(duì)d取絕對(duì)值，及得到矩陣B的幅度譜，并記為S T=log(1+S); %對(duì)幅度譜S取對(duì)數(shù)，并記為Tfigure; %建立圖表subplot(2,2,1); %將圖表分成四部分，第一部分imshow(A); %顯示圖像Atitle('原圖像'); %給所顯示圖像加標(biāo)題原圖像subplot(2,2,2); %將圖表分成四部分，第二部分imshow(B);

8、 %顯示圖像Btitle('平移后圖像'); %給所顯示圖像加標(biāo)題平移后圖像subplot(2,2,3); %將圖表分成四部分，第三部分imshow(N,); %顯示圖像A的頻譜圖title('原圖像頻譜圖'); %給所顯示圖像加標(biāo)題原圖像頻譜圖subplot(2,2,4); %將圖表分成四部分，第四部分imshow(T,); %顯示圖像B的頻譜圖title('平移后圖像頻譜圖'); %給所顯示圖像加標(biāo)題平移后圖像頻譜圖2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1 實(shí)驗(yàn)程序clear; %清除以前實(shí)驗(yàn)變量a=imread('e:ZHJlena.bmp'

9、); %讀入圖像lena.bmp，并記為ab=imrotate(a,-45); %將圖像a順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度c=fft2(a); %對(duì)圖像a進(jìn)行傅里葉變換，并記為c d=fftshift(c); %將變換后圖像頻譜中心從矩陣的原點(diǎn)移動(dòng)到矩陣的中心，并記為d A=abs(d); %對(duì)d取絕對(duì)值，及得到圖像a的幅度譜，并記為A B=log(1+A); %對(duì)幅度譜A取對(duì)數(shù)，并記為Be=fft2(b); %對(duì)圖像b進(jìn)行傅里葉變換，并記為e f=fftshift(e); %將變換后圖像頻譜中心從矩陣的原點(diǎn)移動(dòng)到矩陣的中心，并記為f C=abs(f); %對(duì)f取絕對(duì)值，及得到圖像b的幅度譜，并記為C D=l

10、og(1+C); %對(duì)幅度譜C取對(duì)數(shù)，并記為Dfigure; %建立圖表subplot(2,2,1); %將圖表分成四部分，第一部分imshow(a); %顯示圖像atitle('原圖像'); %給所顯示圖像加標(biāo)題原圖像subplot(2,2,2); %將圖表分成四部分，第二部分imshow(b); %顯示圖像btitle('旋轉(zhuǎn)后圖像'); %給所顯示圖像加標(biāo)題旋轉(zhuǎn)后圖像subplot(2,2,3); %將圖表分成四部分，第三部分imshow(B,); %顯示圖像a的頻譜圖title('原圖像頻譜圖'); %給所顯示圖像加標(biāo)題原圖像頻譜圖subplot(2,2,4); %將圖表分成四部分，第四部分imshow(D,); %顯示圖像b的頻譜圖title('旋轉(zhuǎn)后平移后圖像頻譜圖'); %給所顯示圖像加標(biāo)題旋轉(zhuǎn)后平移后圖像頻譜圖3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果4、 思考題1圖像頻譜有哪些特點(diǎn)？答：頻譜圖，四個(gè)角對(duì)應(yīng)低頻成分，中央部分對(duì)應(yīng)高頻成分；圖像亮條的平移影響頻譜的 分布，但當(dāng)頻譜搬移到中心時(shí)，圖像亮條的平移后頻譜圖是相同的。圖像