数字图像处理报告

1、实验报告课程名称数字图像处理实验项目点运算和直方图处理实验仪器 PC 机 MATLAB软件系另H 光电信息与通信工程学院专业测控技术与仪器班级/学号 测控0901/2009010776学生姓名 林云峰实验日期2011年12月成 绩 扌指导老师 郑青玉实验1点运算和直方图处理一、实验目的1. 掌握利用Matlab图像工具箱显示直方图的方法2. 掌握运用点操作进行图像处理的基本原理。3. 进一步理解利用点操作这一方法进行图像处理的特点。4. 掌握利用Matlab图像工具箱进行直方图均衡化的基本方法。二、实验的硬件、软件平台硬件：计算机软件： 操作系统： WINDOWS 2000应用软件：MATLA

2、B三、实验内容及步骤1. 了解Matlab图像工具箱的使用。2. 利用Matlab图像工具箱对图像进行点操作，要求完成下列3个题目中的至少2个。 图1灰度范围偏小，且灰度偏低，改正之。 图2暗处细节分辨不清，使其能看清楚。图3亮处细节分辨不清，使其能看清楚。图1图2图33. 给出处理前后图像的直方图。4. 利用MatLab图像处理工具箱中函数对以上图像进行直方图均衡化操作，观察结 果。四、思考题1. 点操作能完成哪些图像增强功能？2. 直方图均衡化后直方图为何并不平坦？为何灰度级会减少？五、实验报告要求1 对点操作的原理进行说明。2.给出程序清单和注释。3对处理过程和结果进行分析(包括对处理前

3、后图像的直方图的分析)。clcclear alll=imread( point2.bmp);%读取标题为Point2 ”的位图，并用I ”表示该图j=rgb2gray(l); %转为灰度图像，并用j表示l,r=size(j)； %将j的行数返回到第一个输岀变量l，将列数返回到第二个输岀变量rfigure (1) %创建一个空的窗口subplot(221) % 将窗口分成2行2列，并在第一个位置进行操作imshow(j) %显示图片jtitle(源图像)%标题for m=1:l %循环语句，行数 m的值从1到l，下同for n=1:rp(m,n)=j(m,n)*2; %将j图中的每一个点的像素值

4、乘以2.4，得到的新像素以原来的位置构成图pendend subplot(222)imshow(p)title(处理后图像) subplot(2,2,3)imhist(j);% 显示j的直方图 title(源图像直方图) subplot(2,2,4)imhist(p)title(处理后的直方图)源图像处理后图像派图像直方图.处理后的直方图对比图像处理前后的直方图可知。源图像的灰度范围较小，图像均衡化处理后。灰度级取值的动态范围扩大了， 但灰度级减少了。直方图变得更稀疏。并且灰度 级值整体增大了。体现在直方图整体向右平移了一段距离。clcclear all ;B1=imread( P0INT1.

5、bmp);B2=rgb2gray(B1);C,K=size(B2);for i=1:Cfor j=1:Kif B2(i,j)30A(i,j)=1.5*B2(i,j)+20;else A(i,j)=B2(i,j);endendendsubplot(221)imshow(B1);subplot(223)imshow(A);subplot(222)imhist(B2);subplot(224)imhist(A);100200clcclear allA=imread( poi nt1.bmp ); b=rgb2gray(A);p1=imadjust(b,0,0.5,0,1,0.9); figure(1

6、)subplot(221)imshow(b)title(源图像)subplot(223)imshow(p1)title(处理过后的图像)subplot(222)imhist(b)title(源直方图图)subplot(224)imhist(p1)title(处理过后的直方图)源直方图处理后的画像修改过后直方图对于实验1.2与是对图像进行点操作，期中对于判定和循环的运用是解题的关键, 即对点进行判定并只对满足条件的点进行处理。思考题1 点操作可以扩大灰度值的范围。并且可以改变某点灰度值的大小，实现增强 或减弱图像亮度、增强对比度以及直方图均衡化处理。2 均衡化后的直方图不平坦是由于图像中各灰度级

7、出现的概率不同。均衡化后 的直方图使灰度级分布具有均匀概率密度。扩展了像素取值的动态范围，但 减少了灰度级。实验感想：通过本次实验，对与图片的点操作和直方图处理 有了更深刻的体会。实验报告课程名称数字图像处理实验项目图像平滑实验实验仪器 PC 机 MATLAB软件系另H 光电信息与通信工程学院专业测控技术与仪器班级/学号 测控0901/2009010776学生姓名 林云峰实验日期2011年12月成 绩 扌指导老师 郑青玉实验 2 图像平滑实验一、实验目的1通过实验掌握图像去噪的基本方法；2学会根据情况选用不同方法。二、实验的硬件、软件平台硬件：计算机 软件：操作系统： WINDOWS 2000

8、 应用软件： MATLAB三、实验内容及要求1实验内容 请在如下面方法中选择多个，完成图像去噪操作，并进行分析、比较。 （1）对静态场景的多幅图片取平均；（ 2）空间域模板卷积（不同模板、不同尺寸） ；（ 3）频域低通滤波器（不同滤波器模型、不同截止频率）；（ 4）中值滤波方法。2实验要求（1）图片可根据需要选取；（2）对不同方法和同一方法的不同参数的实验结果进行分析和比较，如空间域卷积模 板可有高斯型模板、矩形模板、三角形模板和自己根据需求设计的模板等；模板 大小可以是3X 3, 5X 5,7X 7或更大。频域滤波可采用矩形或巴特沃斯等低通滤 波器模型，截止频率也是可选的。（ 3）分析比较不

9、同方法的结果。四、思考题1不同空间域卷积器模板的滤波效果有何不同？ 2空间域卷积器模板的大小的滤波效果有何影响？ 3用多幅图像代数平均的方法去噪对图像有何要求？ 4不同频域滤波器的效果有何不同？五、实验报告要求1列出程序清单并进行功能注释； 2说明不同方法去噪效果； 3对去噪方法进行详细分析对比。(1)对静态场景的多幅图片取平均：clc;clear; all;%I1=imread(lenna_noise1.bmp);% 读取图片 1 subplot(3,3,1);% 三行三列第一幅 imshow(I1);% 显示图片 1I2=imread(lenna_noise2.bmp);% 读取图片 2

10、subplot(3,3,2);% 三行三列第二幅 imshow(I2);% 显示图片 2I3=imread(lenna_noise3.bmp);% 读取图片 3 subplot(3,3,3);% 三行三列第三幅 imshow(I3);% 显示图片 3I4=imread(lenna_noise4.bmp);% 读取图片 4 subplot(3,3,4);% 三行三列第四幅 imshow(I4);% 显示图片 4I5=imread(lenna_noise5.bmp);% 读取图片 5 subplot(3,3,5);% 三行三列第五幅 imshow(I5);% 显示图片 5I6=imread(len

11、na_noise6.bmp);% 读取图片 6 subplot(3,3,6);% 三行三列第六幅 imshow(I6);% 显示图片 6I7=imread(lenna_noise7.bmp);% 读取图片 7 subplot(3,3,7);% 三行三列第七幅 imshow(I7);% 显示图片 7I8=imread(lenna_noise8.bmp);% 读取图片 8 subplot(3,3,8);% 三行三列第八幅 imshow(I8);% 显示图片 8i1=double(I1)/255;%灰度转化为浮点数再除以255i2=double(I2)/255; %灰度转化为浮点数再除以255i3=

12、double(I3)/255; %灰度转化为浮点数再除以255i4=double(I4)/255; %灰度转化为浮点数再除以255i5=double(I5)/255; %灰度转化为浮点数再除以255i6=double(I6)/255; %灰度转化为浮点数再除以255i7=double(I7)/255; %灰度转化为浮点数再除以255i8=double(I8)/255; %灰度转化为浮点数再除以255a=(i1+i2+i3+i4+i5+i6+i7+i8)/8;%8 个浮点数求平均值subplot(3,3,9);% 三行三列第九幅imshow(a);% 显示图片 a对静态场景的多幅團片取平均(2)

13、l=imread( no ise1.bmp);subplot(3,3,1);%三行三列第一幅imshow(l);%显示图片title(原图)B=medfilt2(I,3,3);%中值率波函数，模版大小为3,3subplot(3,3,2);%三行三列第二幅imshow(B);title(中值滤波)C=ordfilt2(I,6,ones(3,3);%二维顺序统计滤波函数，ones(3，3)决定模板大小subplot(3,3,3);%三行三列第三幅imshow(C);title( 二维顺序统计滤波)h=fspecial(average,3,3);%均值滤波器D=filter2(h,l)/255;%

14、滤波subplot(3,3,4);%三行三列第五幅imshow(D)%显示图片title(均值滤波)h=fspecial(sobel);% 边缘增强算子D=filter2(h,I)/255;% 滤波subplot(3,3,5);%三行三列第六幅imshow(D);%显示图片title(sobel 算子)h=fspecial(prewitt);%边缘增强算子D=filter2(h,l)/255;% 滤波subplot(3,3,6);% 三行三列第七幅imshow(D)%显示图片title(Prewitt 算子)figure(2)Q=medfilt2(l,3,3);%中值率波函数，模版大小为3,3

15、subplot(2,2,1);% 三行三列第二幅imshow(Q);title( 模版大小为3,3的中值滤波函数)W=medfilt2(I,5,5);%中值率波函数，模版大小为3,3subplot(2,2,2);% 三行三列第二幅imshow(W);title( 模版大小为5,5的中值滤波函数)E=medfilt2(I,7,7);%中值率波函数，模版大小为3,3subplot(2,2,3);% 三行三列第二幅imshow(E);title( 模版大小为7,7的中值滤波函数)R=medfilt2(l,9,9);%中值率波函数，模版大小为3,3subplot(2,2,4);% 三行三列第二幅ims

16、how(R);title( 模版大小为9,9的中值滤波函数)原图中值滤液二维顺序统计滤波均值滤波Sobel 子Pre: itt算 7T模版大小为3.3的中值滤波函数模版大小为7乃的中值滤波頭数模版大小为旬的中值滤液函数第二幅图只在读取图片的时候更改地址即可模版大小为3 3的中值滤浪函数模版大小为 5的中值滤液函数模版大小77的中值滤波函数模版犬中为$9的中值滤液幽数(3)clcclear alll,map=imread( no ise1.bmp);M,N=size(l);F=fft2(l);%进行傅里叶变换fftshift(F);%将灰度图像的二维不连续Frourier变换的零频率成分移到频谱

17、的中心Dcut=100;D0=30; % 定义 D0for u=1:Mfor v=1:ND(u,v)=sqrt(uA2+vA2);BUTTERH(u,v)=1心+(sqrt(2)-1)*(D0/DcutF2); %巴特罗斯滤波器的函数endendBUTTERG=BUTTERH.*F;BUTTERfiltered=ifft2(BUTTERG);%进行二维反离散的 Fourier变换后，取复数的实部转化为无符号8位整数subplot(121)imshow(l);title(源图)subplot(122)imshow(BUTTERfiltered,map)title（巴特罗斯低通滤波后的图像）原團像

18、巴特沃斯低通滤波后的團像思考题：1. 高斯滤波器和均值滤波器的滤波效果比其余两模板的滤波效果要好。2. 对比两图中经过滤波器处理过的图片，可知空间域卷积滤波中，模板的大小 对滤波的效果没有太大的影响，但是模板越大，处理后的图像越模板，从视 觉上看，滤波的效果更好。3. 用多幅图代数平均的方法去噪时，要求有在不同干扰下拍摄的多张图像。实验感想：平均与频域滤波器、空间域模板卷积（不同模板、不同尺寸）等方法在处理图片上的优势及劣势。实验报告课程名称数字图像处理实验项目图像的边缘检测实验仪器PC 机 MATLAB软件系 另H 光电信息与通信工程学院专 业测控技术与仪器班级/学号学生姓名实验日期测控 0

19、902/2009010776林云峰2011年12月成绩指导老师郑青玉实验三图像的边缘检测一、实验目的1 进一步理解边沿检测的基本原理。2 掌握对图像边沿检测的基本方法。3 学习利用Matlab图像工具箱对图像进行边沿检测。二、实验原理边缘检测在图像处理中可分为空域下的操作和频域下的操作。本实验以空域下的操作为主要实验内容，其他方法同学们可以在课后自行实验。空域下的图像边缘检测主要应用的是领域运算。三、实验要求对边缘检测的要求：使用Matlab图像处理工具箱中的不同方法对下图的边缘进行提取；注意观察不同操作对垂直方向、水平方向、斜方向的提取效果有何区别；注意观察提取后的边界是否连续，若不连续可采用什么方法使其连续。四、实验步骤1 打开计算机，启动 MATLA龍序；2 调入实验指导书所示的数字图像，利用MATLAE图像工具箱中已有函数进行编程以实现图像的边缘检测；3 .显示原图和处理过的图像。4 记录和整理实验报告五、实验仪器1 .计算机；2 MATLAB程 序；3 .记录用的笔、纸。六、实验报告要求1 对所使用的图像边沿检测方法的原理进行说明。2 .给出程序清单和注释。3 对不同处理方法进行说明、比较。I=imread(Im