7.圖像增強(qiáng)-頻域?yàn)V波數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)：通信工程年級(jí)/班級(jí)：201級(jí)1201學(xué)43年第一學(xué)期課程名稱數(shù)字圖像處理指導(dǎo)教師段新濤本組成員學(xué)號(hào)姓名實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)計(jì)科樓實(shí)驗(yàn)時(shí)間周五節(jié)項(xiàng)目名稱圖像增強(qiáng)一頻域?yàn)V波實(shí)驗(yàn)類型驗(yàn)證性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握怎樣利用傅立葉變換進(jìn)行頻域?yàn)V波2掌握頻域?yàn)V波的概念及方法3熟練掌握頻域空間的各類濾波器4利用程序進(jìn)行頻域?yàn)V波二、實(shí)驗(yàn)原理及知識(shí)點(diǎn)頻域?yàn)V波分為低通濾波和高通濾波兩類，對(duì)應(yīng)的濾波器分別為低通濾波器和高通濾波器。頻域低通過(guò)濾的基本思想：G(u,v)=F(u,v)H(u,v)Fu,v是需要鈍化圖像的傅立葉變換形式，Hu,v是選取的一個(gè)低通過(guò)濾器變換函數(shù)，Gu,v是通過(guò)Hu,v減

2、少Fu,v的高頻部分來(lái)得到的結(jié)果，運(yùn)用傅立葉逆變換得到鈍化后的圖像。理想地通濾波器具有傳遞函數(shù)：口/、卩ifD(u，v)DH(u,v)，00ifD(u,v)D0其中，D為指定的非負(fù)數(shù)，D(u,v)為(u,v倒濾波器的中心的距離。D(u,v)，D的00點(diǎn)的軌跡為一個(gè)圓。在距離原點(diǎn)D處出現(xiàn)截至頻率的傳遞函數(shù)為01H(u,v)，1+D(u,v)D2n0n階巴特沃茲低通濾波器與理想地通濾波器不同的是，巴特沃茲率通濾波器的傳遞函數(shù)并不是在D處突0然不連續(xù)。高斯低通濾波器的傳遞函數(shù)為H(u,v)，eD2(u,v)2b2其中，為標(biāo)準(zhǔn)差。相應(yīng)的高通濾波器也包括：理想高通濾波器、n階巴特沃茲高通濾波器、高斯高通

3、濾波器。給定一個(gè)低通濾波器的傳遞函數(shù)H(u,v)，通過(guò)使用如下的簡(jiǎn)單關(guān)系，lp可以獲得相應(yīng)高通濾波器的傳遞函數(shù)：利用H1-H(u,v)hplp實(shí)現(xiàn)頻域?yàn)V波的程序=imread(room.tif);=fft2(f);對(duì)圖像進(jìn)行傅立葉變換%對(duì)變換后圖像進(jìn)行隊(duì)數(shù)變化，并對(duì)其坐標(biāo)平移，使其中心化shift(log(1+absgscale(S)show(S)fspecial(eqz2(h)=paddedsfreqz2(h=ifftshishow(abs(將頻譜圖像標(biāo)度在0-%2的5范6圍內(nèi)顯示頻譜圖像%sobel產(chǎn)生空間sobel模版查看相應(yīng)頻域?yàn)V波器的圖像es產(chǎn)生濾波時(shí)所需大小的矩陣產(chǎn)生頻域中的sob

4、el濾波器eeeeeserltssssoooobsbl用模版進(jìn)行空域?yàn)V波用1濾時(shí)波器對(duì)圖像進(jìn)行頻域?yàn)V器波sbssbsbe讀取圖片s產(chǎn)生濾波時(shí)所需大小的矩陣重排數(shù)據(jù)序列，使得原點(diǎn)位于頻率矩陣的左上角以圖形形式顯示濾波器設(shè)時(shí)定高斯高通濾波器的閾器值eltss產(chǎn)生咼斯咼通濾波器對(duì)圖像進(jìn)行濾波顯示原圖像顯示濾波后圖像三、實(shí)驗(yàn)步驟：1調(diào)入并顯示所需的圖片；.利用提供的低通濾波器實(shí)現(xiàn)圖像信號(hào)的濾波運(yùn)算，并與空間濾波進(jìn)行比較。的3利用提供的高通濾波器對(duì)圖像進(jìn)行處理。4記錄和整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告。的四、實(shí)驗(yàn)儀器的1計(jì)算機(jī)；的-程序；3移動(dòng)式存儲(chǔ)器(軟盤、盤等)。4記錄用的筆、紙。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容1敘述實(shí)驗(yàn)過(guò)程；2提交

5、實(shí)驗(yàn)的原始圖像和結(jié)果圖像。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求描述實(shí)驗(yàn)的基本步驟，用數(shù)據(jù)和圖片給出各個(gè)步驟中取得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行必要的討論，必須包括原始圖像及其計(jì)算/處理后的圖像。七、實(shí)驗(yàn)圖片fclvrargin)tl將頻譜圖像標(biāo)度在的5%范6圍內(nèi)low_in=min(f(:);high_in=max(f(:);elseifstrcmp(class(f),uint8)low_in=double(min(f(:)./255;high_in=double(max(f(:)./255;elseifstrcmp(class(f),uint16)low_in=double(min(f(:)./65535;high_in=

6、double(max(f(:)./65535;end%imadjustautomaticallymatchestheclassoftheinput.g=imadjust(f,low_inhigh_in,lowhigh);otherwiseerror(Unknownmethod.)endfunctionPQ=paddedsize(AB,CD,PARAM)ifnargin=1PQ=2*AB;elseifnargin=2&ischar(CD)PQ=AB+CD-1;PQ=2*ceil(PQ/2);elseifnargin=2m=max(AB);%Maximumdimension.%Findpower-

7、of-2atleasttwicem.P=2nextpow2(2*m);PQ=P,P;elseifnargin=3m=max(ABCD);%Maximumdimension.P=2nextpow2(2*m);PQ=P,P;elseerror(Wrongnumberofinputs.)endfunctiong=dftfilt(f,H)F=fft2(f,size(H,1),size(H,2);g=real(ifft2(H.*F);g=g(1:size(f,1),1:size(f,2);functionH=hpfilter(type,M,N,D0,n)ifnargin=4n=1;%Defaultvalueofn.end%Generatehighpassfilter.將頻譜圖像標(biāo)度在的5%范6圍內(nèi)主程序如下：=fft2(f);對(duì)圖像進(jìn)行傅立葉變換%對(duì)變換后圖像進(jìn)行隊(duì)數(shù)變化，并對(duì)其坐標(biāo)平移，使其中心化原始圖像顯示頻譜圖像原始圖像的頻譜產(chǎn)生空間；模版查看相應(yīng)頻域?yàn)V波器的圖像產(chǎn)生濾波時(shí)所需大小的矩陣產(chǎn)生頻域中的濾波器重排數(shù)據(jù)序列，使得原點(diǎn)位于頻率矩陣的左上角以圖形形式顯示濾波器空間濾波器空間濾波器移位后的頻譜用模版進(jìn)行空域?yàn)V波用濾波器對(duì)圖像進(jìn)行頻域?yàn)V波用模版進(jìn)行空域?yàn)V波后的圖像對(duì)圖像進(jìn)行頻域?yàn)V波后的圖像幅度圖像幅度圖像讀取圖片產(chǎn)生濾波時(shí)所需大小的矩陣設(shè)定高斯高通濾波器的閾值產(chǎn)生咼斯咼通