频域图像处理和图像恢复(MATLAB实验)

1、实验项目名称： 频域图像处理和图像恢复 （所属课程： 图像和视频处理 ）学 院： 专业班级： 姓 名： 学 号： 实验日期： 实验地点： 指导教师： 本实验项目成绩： 教师签字： 日期：_1实验目的(1) 掌握频域图像处理的基本方法。(2) 掌握图像的傅里叶变换。(3) 掌握空域和频域图像处理的联系与区别。(4) 掌握图像恢复的相关理论和方法。2实验内容(1)显示图像eight.tif和cameraman.tif 傅立叶变换的傅立叶谱图像。I=imread(eight.tif);Id=im2double(I);I_dft=fft2(Id);figure,imshow(Id),title(Ori

2、ginal Image);figure,imshow(log(1+abs(fftshift(I_dft),),. title(FT of original image); I=imread(cameraman.tif);Id=im2double(I);I_dft=fft2(Id);figure,imshow(Id),title(Original Image);figure,imshow(log(1+abs(fftshift(I_dft),),. title(FT of original image);(2) 对图像eight.tif采用理想低通滤波器和理想高通滤波器进行处理，分析不同的滤波器得

3、到的结果；低通R1=35：I=imread(eight.tif);Id=im2double(I);I_dft=fft2(Id);M,N=size(I);dist=distmatrix(M,N);figure,mesh(fftshift(dist),title(Distance Matrix);H=zeros(M,N);radius=35;ind=dist=radius;H(ind)=1;Hd=double(H);DFT_filt=Hd .* I_dft;I2=real(ifft2(DFT_filt);figure,imshow(log(1+abs(fftshift(DFT_filt),),.

4、title(Filtered FT);figure,imshow(I2),title(Filtered Image);R2=80:高通R1=30：I=im2double(imread(eight.tif);I_dft=fft2(I);M,N=size(I);dist=distmatrix(M,N);H=ones(M,N);radius=30;ind=dist=radius;H(ind)=0;a=1;b=1;Hd=double(a+(b .* H);DFT_filt=Hd .* I_dft;I2=real(ifft2(DFT_filt);figure,imshow(log(1+abs(fftsh

5、ift(DFT_filt),),. title(Filtered FT);figure,imshow(I2),title(Filtered Image);R2=80:采用不同的截断半径D1=20、D1=80进行处理，分析截断半径对结果的影响。(3) 对图像cameraman.tif采用巴特沃斯高通滤波器进行处理，分析不同的截断频率和阶数对结果的影响。（D1=20,D2=60;n1=2,n2=6）对图像的影响；D1=20，n1=2:I=im2double(imread(cameraman.tif);I_dft=fft2(I);M,N=size(I);dist=distmatrix(M,N);H=

6、ones(M,N);cutoff=20;order=2;H_but=1 ./ (1+(cutoff./dist) .(2*order);H_but_hfe=a+(b .*H_but);figure,mesh(fftshift(H_but_hfe),zlim(0 2),. title(Butterworth high-pass filter);DFT_filt_but=H_but_hfe .*I_dft;I4=real(ifft2(DFT_filt_but);figure,imshow(log(1+abs(fftshift(I_dft),),. title(FT of original imag

7、e);figure,imshow(log(1+abs(fftshift(DFT_filt_but),),. title(Filtered FT);figure,imshow(I4),title(Filtered Image);D2=60,n2=6:(4) 对图像eight.tif采用高斯低通滤波器、高斯高通滤波器进行处理，显示其对图像处理的结果。I=imread(eight.tif);Id=im2double(I);I_dft=fft2(Id);M,N=size(I);dist=distmatrix(M,N);sigma=30;H_gau=exp(-(dist.2)/(2*(sigma2);f

8、igure,imshow(Id),title(Original Image);figure,imshow(log(1+abs(fftshift(I_dft),),. title(DFT of original image);figure,mesh(fftshift(dist),title(Distance Matrix);figure,imshow(fftshift(H_gau),title(Gaussian low-pass);DFT_filt_gau=H_gau .*I_dft;I3=real(ifft2(DFT_filt_gau);figure,imshow(log(1+abs(ffts

9、hift(DFT_filt_gau),),. title(Filtered FT);figure,imshow(I3),title(Filtered Image);(5)对图像cameraman.tif添加高斯噪声，分别使用空域技术和频域技术实现噪声去除，恢复图像得到较好的效果。I=imread(cameraman.tif);Inf=imnoise(I,gaussian,0,0.001);infd=im2double(Inf);I_fix=nlfilter(infd,3 3,harmonic);figuresubplot(2,3,1),imshow(I),title(original);subplot(2,3,2),imshow(Inf),title(noise);subplot(2,3,3),imshow(I_fix),title(harmonic filtered);Id=im2double(I);i_dft=fft2(Id);m,n=size(I);dist=distmatrix(m,n);h=zeros(m,n);radius=35;ind=dist=radius;h(ind)=1;hd=double(h);dft_filt=hd .*i_dft;i2=real(ifft2(dft_filt)