數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)4空間域和頻率域圖像處理

1、電子信息學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)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 姓 名： 吳限 評語：（1）實(shí)驗(yàn)程序代碼： 正確 基本正確 不正確（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析： 準(zhǔn)確 基本準(zhǔn)確 不準(zhǔn)確（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫： 規(guī)范 基本規(guī)范 不規(guī)范成績：A B C D ，指導(dǎo)教師： 批閱時(shí)間： 年 月 日1、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)一生成的圖像進(jìn)行處理。

2、空間域?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(gè)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：其逆變換：二維離散傅立葉變換為：其逆變換：2、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MATLAB函數(shù)；3、 熟練掌握應(yīng)用MATLAB軟件編程進(jìn)行空間域?yàn)V波的方

3、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MATLAB工具箱實(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、 比較直方圖增強(qiáng)前后圖像的視覺效果有何不同。3、實(shí)驗(yàn)儀器1、 計(jì)算機(jī)一臺；2、 MATLAB軟件一套；3、 移動(dòng)存儲器（U盤等）；4、 實(shí)驗(yàn)圖像若干。4、實(shí)驗(yàn)圖像5、實(shí)驗(yàn)步驟1、 打開計(jì)算機(jī)并啟動(dòng)MATLAB程序，在“work”文件夾下找到待處理的圖像文件；2、 統(tǒng)計(jì)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

4、別對原圖像添加高斯和運(yùn)動(dòng)平滑濾波；3、 記錄和整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4、 打開計(jì)算機(jī)并啟動(dòng)MATLAB程序；5、 讀入test.bmp圖像，并計(jì)算其傅立葉變換的模值；6、 分別構(gòu)造gaussian濾波器（,）和motion濾波器（，）；7、 利用上一步驟構(gòu)造的兩個(gè)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，在的黑色背景中心生成一個(gè)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?qū)崿F(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(gè)角上（利用函數(shù)）；12、 利用圖像增強(qiáng)中動(dòng)態(tài)

5、范圍壓縮的方法增強(qiáng)2D FFT（）；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(bào)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('原圖');subplot(222),imshow(c);title('均衡化圖');subplot(223),imhist(b);title(

6、'原圖灰度直方圖');subplot(224),imhist(c);title('均衡化直方圖');d=fspecial('gaussian',3,1);%構(gòu)造gaussian濾波器（hsize=3,sigma=1）e=fspecial('motion',9,45);%構(gòu)造motion濾波器（len=9，theta=45）f=imfilter(a,d);%gaussian濾波處理g=imfilter(a,e);%motion濾波處理figuresubplot(221),imshow(a);title('原圖');s

7、ubplot(222),imshow(f);title('高斯濾波');subplot(223),imshow(g);title('運(yùn)動(dòng)平衡濾波'); %頻率域圖像處理A=zeros(128);A(62:64,62:66)=1;%構(gòu)造一幅黑白二值圖像figureF1=fft2(A,128,128);%2D傅里葉變換F2=fftshift(F1);%將原點(diǎn)移至中心F3=log(1+abs(F2);A1=zeros(128);A1(22:26,22:26)=1;F4=fft2(A1,128,128);A2=imrotate(A,-45);%旋轉(zhuǎn)45度F5=fft2(

8、A2,128,128);%旋轉(zhuǎn)45度后的傅里葉變換A3=zeros(128);A3(60:68,60:68)=1;F6=fft2(A3,128,128);subplot(341),imshow(A);title('原圖');subplot(342),imshow(F1);title('2D傅里葉變換圖');subplot(343),imshow(F2);title('fftshift');subplot(344),imshow(F3);title('增強(qiáng)圖');subplot(345),imshow(A1);title('平移圖');subplot(346),imshow(F4);title('平移后的傅里葉變換圖');subplot(347),imshow(A2);title('旋轉(zhuǎn)45度圖');subplot(348),imshow(F5);title('旋轉(zhuǎn)45度后的傅里葉變換圖');subplot(349),imshow(A3);title('尺度變換圖');subplot(3,4,10),imshow(F6);title('尺度