数字图象处理 图像增强.doc

数 字 图 象 处 理 实验题目 图像的傅立叶变换 学 院 计算机科学学院 班 级 教育一班 学 号 41109020114 姓 名 刘 文 举 实验一 图像的傅立叶变换一、实验目的1、掌握利用Matlab图像工具箱进行图像处理。2、进一步理解利用各种方法进行图像处理。A. 直方图增强处理（1）了解空间域图像增强的各种方法（点处理、掩模处理）；（2）通过编写程序掌握采用直方图均衡化进行图像增强的方法；B. 图像平滑（1）使用邻域平均法编写程序实现图像增强，进一步掌握掩模法及其改进（加门限法）消除噪声的原理；3、学会使用Robert梯度算法寻找图像边界及其相关的原理。掌握使用不同梯度算子（一阶导数算子）进行图像边缘检测的原理、方法，根据实验结果分析各种算子的工作效果；4、学习锐化处理，使用laplace算子对图像实现锐化处理，不断尝试寻找不同的a观察其效果。C. 图像锐化（1）了解并掌握使用微分算子进行图像边缘检测的基本原理；（2）编写程序使用Laplacian算子（二阶导数算子）实现图像锐化，进一步理解图像锐化的实质；二、实验环境（软件条件）Windws2000/XPMATLAB 7.0三、实验方法A. 直方图增强处理对如图1.1所示的两幅128128的数字图像fing_128.bmp和cell_128.bmp进行如下处理：指纹图fing_128.bmp显微医学图像cell_128.bmp图1.1 实验图像对原图像进行直方图均衡化处理，同屏显示处理前后图像及其直方图，比较异同，并回答为什么数字图像均衡化后其直方图并非完全均匀分布。B.图像平滑对图1.1所示的两幅128128、256级灰度的数字图像fing_128.bmp和cell_128.bmp加入点噪声，用4-邻域平均法平滑加噪声图像（图像四周边界不处理，下同），同屏显示原图像、加噪声图像和处理后的图像。 不加门限； 加门限，（其中）C.图像锐化图1.2 实验图像lena.bmp对256256大小、256级灰度的数字图像lena.bmp（如图1.2所示）进行如下处理：（1）对原图像进行锐化处理，显示处理前、后图像：用Laplacian算子进行锐化，分和两种情况，各按如下不同情况给出处理结果，并回答提出的问题： 问题：和、之间有何关系？代表图像中的哪些信息？由此得出图像锐化的实质是什么？（2） 分别利用Roberts、Prewitt和Sobel边缘检测算子，对原图像进行边缘检测，显示处理前、后图像。四、实验分析图像锐化处理的目的是为了使图像的边缘、轮廓线以及图像的细节变的清晰，经过平滑的图像变得模糊的根本原因是因为图像受到了平均或积分运算，因此可以对其进行逆运算（如微分运算）就可以使图像变的清晰。从频率域来考虑，图像模糊的实质是因为其高频分量被衰减，因此可以用高通滤波器来使图像清晰。图像锐化处理是改善图像视觉效果的手段，用来对图像的轮廓或边缘进行增强，减弱或消除低分频率分量而不影响高频分量。图像锐化处理的主要技术体现在空域和频域的高通滤波，而空域高通滤波主要用模版卷积来实现。一个二元图像函数的拉普拉斯变换定义为：为了适合于计算机的处理，对微分方程进行离散化处理： 对数字图像 f (m,n)，用差分代替二阶偏导，则Laplacian算子为： 锐化的实质是：锐化图像g(m,n) = 原图像f(m,n) + 加重的边缘（a*微分）五、实验结论 通过初次学习用matlab实现数字图像处理的各种要求，让我初步接触到了数字图像处理的应用，通过自己的制作，真实的看到了各种处理后的图像变化，加深了对课堂知识的理解，对课堂上老师讲过的知识有了直观的认识。同时还积累了不少有关数字图