数字图像处理实验图像频谱分析.doc

姓名：朱慧娟 班级：电子二班 学号：410109060325实验2 图像频谱分析一、实验目的1、了解图像变换的意义和手段。2、熟悉及掌握图像的变换原理及性质，实现图像的傅里叶变换。二、实验内容1、分别显示图像Bridge.bmp、cameraman.tif（自带图像）、blood.tif及其频谱，观察图像频谱的特点。2、生成一幅图像，图像中背景黑色，目标为一亮条；平移亮条，观察其频谱的变化。3、对lena.bmp图像进行旋转，显示原始图像与旋转后图像，及其傅里叶频谱，分析旋转前、后傅里叶频谱的对应关系。三、实验程序及结果1.1 实验程序clear; %清除以前实验变量a=imread(e:ZHJBridge.bmp); %读入图像Bridge.bmp，并记为ab=imread(cameraman.tif); %读入图像cameraman.tif，并记为bc=imread(e:ZHJblood.tif); %读入图像blood.tif，并记为cd=fft2(a); %对图像a进行傅里叶变换，并记为de=fftshift(d); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为eA=abs(e); %对e取绝对值，及得到图像a的幅度谱，并记为A B=log(1+A); %对幅度谱A取对数，并记为Bf=fft2(b); %对图像b进行傅里叶变换，并记为f g=fftshift(f); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为g C=abs(g); %对g取绝对值，及得到图像b的幅度谱，并记为C D=log(1+C); %对幅度谱C取对数，并记为Dh=fft2(c); %对图像c进行傅里叶变换，并记为h i=fftshift(h); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为i E=abs(i); %对i取绝对值，及得到图像c的幅度谱，并记为E F=log(1+E); %对幅度谱E取对数，并记为Ffigure(1); %建立图表1subplot(2,1,1); %将图表1分成两部分，第一部分imshow(a); %显示图像atitle(Bridge.bmp); %给图像a加标题Bridge.bmpsubplot(2,1,2); %将图表1分成两部分，第二部分imshow(B,); %显示B即图像a的频谱图title(Bridge.bmp频谱图); %给图像B加标题Bridge.bmp频谱图figure(2); %建立图表2subplot(2,1,1); %将图表2分成两部分，第一部分imshow(b); %显示图像btitle(cameraman.tif); %给图像b加标题cameraman.tifsubplot(2,1,2); %将图表2分成两部分，第二部分imshow(D,); %显示D即图像b的频谱图title(cameraman.tif频谱图); %给图像D加标题cameraman.tif频谱图figure(3); %建立图表3subplot(2,1,1); %将图表3分成两部分，第一部分imshow(c); %显示图像ctitle(blood.tif); %给图像c加标题blood.tifsubplot(2,1,2); %将图表3分成两部分，第二部分imshow(F,); %显示F即图像c的频谱图title(blood.tif频谱图); %给图像F加标题blood.tif频谱图1.2 实验结果2.1 实验程序clear; %清除以前实验变量A= zeros(256,256); %建立行列都是256的0矩阵，即建立黑色图，并记为AA(10:20,:)=256; %矩阵A中第十到二十行数据改为256，即在黑色图像上加上亮条纹B=circshift(A,50, 0); %将矩阵A行向移动50行，得到新矩阵记为Ba=fft2(A); %对矩阵A进行傅里叶变换，并记为a b=fftshift(a); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为b M=abs(b); %对b取绝对值，及得到矩阵A的幅度谱，并记为M N=log(1+M); %对幅度谱M取对数，并记为Nc=fft2(B); %对矩阵B进行傅里叶变换，并记为c d=fftshift(c); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为d S=abs(d); %对d取绝对值，及得到矩阵B的幅度谱，并记为S T=log(1+S); %对幅度谱S取对数，并记为Tfigure; %建立图表subplot(2,2,1); %将图表分成四部分，第一部分imshow(A); %显示图像Atitle(原图像); %给所显示图像加标题原图像subplot(2,2,2); %将图表分成四部分，第二部分imshow(B); %显示图像Btitle(平移后图像); %给所显示图像加标题平移后图像subplot(2,2,3); %将图表分成四部分，第三部分imshow(N,); %显示图像A的频谱图title(原图像频谱图); %给所显示图像加标题原图像频谱图subplot(2,2,4); %将图表分成四部分，第四部分imshow(T,); %显示图像B的频谱图title(平移后图像频谱图); %给所显示图像加标题平移后图像频谱图2.2 实验结果3.1 实验程序clear; %清除以前实验变量a=imread(e:ZHJlena.bmp); %读入图像lena.bmp，并记为ab=imrotate(a,-45); %将图像a顺时针旋转45度c=fft2(a); %对图像a进行傅里叶变换，并记为c d=fftshift(c); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为d A=abs(d); %对d取绝对值，及得到图像a的幅度谱，并记为A B=log(1+A); %对幅度谱A取对数，并记为Be=fft2(b); %对图像b进行傅里叶变换，并记为e f=fftshift(e); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为f C=abs(f); %对f取绝对值，及得到图像b的幅度谱，并记为C D=log(1+C); %对幅度谱C取对数，并记为Dfigure; %建立图表subplot(2,2,1); %将图表分成四部分，第一部分imshow(a); %显示图像atitle(原图像); %给所显示图像加标题原图像subplot(2,2,2); %将图表分成四部分，第二部分imshow(b); %显示图像btitle(旋转后图像); %给所显示图像加标题旋转后图像subplot(2,2,3); %将图表分成四部分，第三部分imshow(B,); %显示图像a的频谱图title(原图像频谱图); %给所显示图像加标题原图像频谱图subplot(2,2,4); %将图表分成四部分，第四部分imshow(D,); %显示图像b的频谱图title(旋转后平移后图像频谱图); %给所显示图像加标题旋转后平移后图像频谱图3.2 实验结果4、 思考题1图像频谱有哪些特点？答：频谱图，四个角对应低频成分，中央部分对应高频成分；图像亮条的平移影响频谱的 分布，但当频谱搬移到中心时，图像亮条的平移后频谱图是相同的。图像旋转，频谱也会旋转