数字图像实验总结

1、数字图像实验总结 实验一 图像文件格式转换 实验二 图像增强 实验三 图像分割与边缘提取实验一 图像文件格式转换 实验内容： 将读入的彩色图像转换成相应的灰度图像，将读入的bmp文件转换成jpg格式，分析图像文件格式转换后的视觉效果。 彩色图像转换为灰度图像 图像的基本文件格式包括图像的基本文件格式包括 灰度图像、二值图像、索引图灰度图像、二值图像、索引图像、彩色图像。彩色图像为像、彩色图像。彩色图像为mn3的三维矩阵，而灰度的三维矩阵，而灰度图像是图像是mn的二维矩阵，将彩色图像转换为灰度图像实的二维矩阵，将彩色图像转换为灰度图像实际上就是进行矩阵的转换。际上就是进行矩阵的转换。实验程序：

2、I=imread(005.jpg); figure; imshow(I); I1=rgb2gray(I); %彩色变换为灰度图像 figure; imshow(I1);实验图像及结果BMP格式转换为JPG格式 BMP是英文Bitmap（位图）的简写，这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导致了它与生俱生来的缺点-占用磁盘空间过大。JPG图像是一种压缩格式的图像，它采用有损压缩算法，在损失了原图像中不易为人眼察觉部分的情况下，获得较小的文件。实验程序： I=imread(005.bmp); figure; imshow(I); imwrite(I,zhuanhuan.jpg

3、); I1=imread(zhuanhuan.jpg); figure; imshow(I1);实验结果及分析实验结果分析 人眼看上去两种格式图像差距不是很明显，但是文件大小差距很大，从九百K缩小到了三十K.实验中出现问题 1. 提示图片不存在。 将图像和M文件放在同一个文件夹里面。 2. 命令窗口出现许多数字，影响图像显示速度。 读取图像时程序语句后面加分号，则不用在命令窗口显示图像矩阵实验二 图像增强 实验内容： 将给定的图像进行增强处理，要求至少使用线性变换增强、对数变换增强、指数变换增强及伪彩色增强，并分析增强后的视觉效果。1.线性变换增强 线性变换增强是利用线性变换函数对图像进行增强

4、。灰度变换函数为 g(x,y) 为输出图像，f(x,y)为输入图像，m,n分别为常数。 线性变换增强是对图像全部像素进行线性变换来增强图像的整体亮度或者减弱图像的整体亮度。nyxmfyxg),(),(实验程序 I=imread(005.jpg); figure; imshow(I); a=3; b=50; c=20; I1=a*(I-b)+c; %图像线性灰度变换 figure; imshow(I1); Title(线性增强后图像);实验结果及分析实验分析 从图中可以看出，图像整体上比增强前要亮许多，整体对比度的值加大，提高了画面的显示效果。2. 指数变换增强 指数变换增强输入图像与输出图像的

5、亮度关系为 g(x,y）为输出图像，f(x,y)为输入图像， 该变换用于压缩图像低灰度区的对比度，扩展高灰度区对比度。,),(yxfbyxg实验程序I=imread(005.jpg);figure;imshow(I);I=double(I);a=3; b=50; c=40; m,n=size(I);for i=1:m for j=1:n I(i,j)=a(I(i,j)-b)+c; %图像指数变换 endend figure;imshow(uint8(I);实验结果及分析 从图中明显可以看出，原图中亮度高的地方的亮度值增强了，而亮度低的地方灰度值降低了。即图像在低灰度区域灰度值与高灰度区域灰度值

6、差距经过指数变换扩大。3. 对数变换增强 对数变换增强输出图像与输入图像亮度值关系为： 该变换用于压缩高灰度区的对比度，扩展低灰度区的对比 度),(lg),(yxfyxg实验程序：I=imread(005.jpg);figure;imshow(I);I=double(I);a=50; b=10; c=10;m,n=size(I);for i=1:m for j=1:n I(i,j)=a*log(I(i,j)+b)+c; %图像对数变换 endendfigure;imshow(uint8(I);实验结果及分析实验分析 从图中看出，原图中灰度值高的地方对比度被压缩，亮度值减小，而灰度值低的地方对比

7、度增强，亮度值增加。 即图像在低灰度区域灰度值与高灰度区域灰度值差距经过对数变换缩小。4.伪彩色增强 伪彩色增强就是将一幅灰度图像变换为彩色图像，由于这是一种人为的着色过程，所以称之为伪彩色增强。常用的是密度分割法，它是将图像的灰度值进行分割，使得每一个灰度区间对应不同的颜色，这样就得到一幅彩色图像。实验程序 I=imread(005.jpg); I1=rgb2gray(I); figure; imshow(I1); m,n=size(I1); I2=zeros(m,n); for i=1:m for j=1:n if I1(i,j)=180 %灰度值分割 I2(i,j,1)=100; % 红

8、色 elseif I1(i,j)=100 I2(i,j,2)=100; %绿色 elseif I1(i,j)=40 I2(i,j,3)=100; %蓝色 else I2(i,j,1)=100; I2(i,j,2)=100; %黄色 end end end figure; imshow(I1)实验结果实验分析 从伪彩色变换后图中可以看出，和原来的彩色图像差距较大，这是因为原图像每个像素点处的彩色三通道值都不尽相同，色彩较多，而且有强有弱。伪彩色变换只是在某些灰度区间范围规定颜色，所以图像不是很生动。三 图像分割 实验内容 用边缘检测法、阈值分割法进行图像分割，并分析图像分割后的视觉效果。1.边缘

9、检测 边缘，是指其周围像素灰度有阶跃变化的那些像素的集合。边缘检测可以使图像的轮廓更加突出，而边缘以外的图像区域通常被削弱甚至被完全去掉。检测边缘常用一阶和二阶导数来求。实验程序I = imread(005.jpg);figure;imshow(I);I=rgb2gray(I);I1=edge(I,canny); %canny算子检测边缘figure;imshow(I1);I2=edge(I,sobel); %sobel算子检测边缘figure;imshow(I2);I3=edge(I,log); %log算子检测边缘figure;imshow(I3);I4=edge(I,roberts); %roberts算子检测边缘figure;imshow(I4);实验结果实验结果分析 图中给出了四个边缘检测算子检测的边缘，由于采用不同的掩膜实现导数，所以结果有区别，canny算子的检测效果最好。2.阈值分割 图像分割是将图像划分成若干个互不相交的小区域的过程，小区域是某种意义下具有共同属性的像素的连通集合。图像分割常用的方法有区域分割法和边缘分割法。实验程序 I = imread(005.jpg); f