噪声图像的复原

1、实验四 噪声图像的复原一、实验目的  1、熟悉并掌握MATLAB图像处理工具箱的使用；2、理解并掌握常用的图像的恢复和增强技术。二、相关知识1维纳滤波用法：J = deconvwnr(I,PSF,NSR) 用维纳滤波算法对图片I进行图像恢复后返回图像J。 I是一个N维数组。PSF是点扩展函数的卷积。NSP是加性噪声的噪声对信号的功率比。如：I = im2double(imread('cameraman.tif'); imshow(I); title('Original Image '); %模拟运动模糊 Matlab中文论坛 LEN = 21; THE

2、TA = 11; PSF = fspecial('motion', LEN, THETA); blurred = imfilter(I, PSF, 'conv', 'circular'); figure, imshow(blurred) %恢复图像 wnr2 = deconvwnr(blurred_noisy, PSF); figure, imshow(wnr2) title('Restoration of Blurred') 2频域滤波频域滤波分为低通滤波和高通滤波两类，对应的滤波器分别为低通滤波器和高通滤波器。频域低通过滤的基

3、本思想：G(u,v)=F(u,v)H(u,v)F(u,v)是需要钝化图像的傅立叶变换形式，H(u,v)是选取的一个低通过滤器变换函数，G(u,v)是通过H(u,v)减少F(u,v)的高频部分来得到的结果，运用傅立叶逆变换得到钝化后的图像。理想地通滤波器(ILPF)具有传递函数：其中，为指定的非负数，为(u,v)到滤波器的中心的距离。的点的轨迹为一个圆。n阶巴特沃兹低通滤波器(BLPF)(在距离原点处出现截至频率)的传递函数为与理想地通滤波器不同的是，巴特沃兹率通滤波器的传递函数并不是在处突然不连续。高斯低通滤波器(GLPF)的传递函数为其中，为标准差。相应的高通滤波器也包括：理想高通滤波器、n

4、阶巴特沃兹高通滤波器、高斯高通滤波器。给定一个低通滤波器的传递函数，通过使用如下的简单关系，可以获得相应高通滤波器的传递函数：三、实验步骤1、产生运动模糊图像，运用维纳滤波进行图像恢复，显示结果。i=imread('f:1.jpg')I=rgb2gray(s)I = im2double(I); %模拟运动模糊LEN = 21;THETA = 11;PSF = fspecial('motion', LEN, THETA); blurred = imfilter(I, PSF, 'conv', 'circular');%恢复图像wnr

5、2 = deconvwnr(blurred, PSF); subplot(1,2,1);imshow(blurred);title('运动模糊图像') subplot(1,2,2);imshow(wnr2);title('恢复图像')2、利用MATLAB实现频域滤波的程序f=imread('room.tif');F=fft2(f); %对图像进行傅立叶变换%对变换后图像进行对数变化，并对其坐标平移，使其中心化S=fftshift(log(1+abs(F);S=gscale(S); %将频谱图像标度在0-256的范围内imshow(S) %显示频谱

6、图像h=fspecial('sobel'); %产生空间sobel模版freqz2(h) %查看相应频域滤波器的图像PQ=paddedsize(size(f); %产生滤波时所需大小的矩阵H=freqz2(h,PQ(1),PQ(2); %产生频域中的sobel滤波器H1=ifftshift(H); %重排数据序列，使得原点位于频率矩阵的左上角imshow(abs(H),) %以图形形式显示滤波器figure,imshow(abs(H1),)gs=imfilter(double(f),h); %用模版h进行空域滤波gf=dftfilt(f,H1); %用滤波器对图像进行频域滤波f

7、igure,imshow(gs,) figure,imshow(gf,)figure,imshow(abs(gs),)figure,imshow(abs(gf),)f=imread('number.tif'); %读取图片PQ=paddedsize(size(f); %产生滤波时所需大小的矩阵D0=0.05*PQ(1); %设定高斯高通滤波器的阈值H=hpfilter('gaussian',PQ(1),PQ(2),D0); %产生高斯高通滤波器g=dftfilt(f,H); %对图像进行滤波figure,imshow(f) %显示原图像figure,imshow

8、(g,) %显示滤波后图像四、实验仪器1计算机；2MATLAB程序；3移动式存储器（U盘等）；4记录用的笔、纸。五、实验报告内容1叙述实验过程；2提交实验的原始图像和结果图像。六、实验报告要求 描述实验的基本步骤，用数据和图片给出各个步骤中取得的实验结果，并进行必要的讨论，必须包括原始图像及其计算/处理后的图像。七、思考题1结合实验，评价维纳滤波和频域滤波有哪些优点？2在图像恢复过程中需要注意哪些事项？1、产生运动模糊图像，运用维纳滤波进行图像恢复，显示结果。i=imread('football.jpg');I=rgb2gray(i);I = im2double(I); LEN

9、 = 21;THETA = 11;PSF = fspecial('motion', LEN, THETA); blurred = imfilter(I, PSF, 'conv', 'circular');wnr2 = deconvwnr(blurred, PSF); subplot(1,2,1);imshow(blurred);title('运动模糊图像') subplot(1,2,2);imshow(wnr2);title('恢复图像')2、利用MATLAB实现频域滤波clc;clear all, close a

10、ll;f=imread('cameraman.tif');F=fft2(f); S=fftshift(log(1+abs(F);S=gscale(S); subplot(3,3,1),imshow(S),title('原图频谱图'); h=fspecial('sobel'); freqz2(h) PQ=paddedsize(size(f); H=freqz2(h,PQ(1),PQ(2); H1=ifftshift(H); subplot(3,3,2),imshow(abs(H),),title('频域中的sobel滤波器');su

11、bplot(3,3,3),imshow(abs(H1),),title('重排数据序列后的sobel滤波器');gs=imfilter(double(f),h); gf=dftfilt(f,H1); subplot(3,3,4),imshow(gs,),title('用模版h对图像进行空域滤波'); subplot(3,3,5),imshow(gf,),title('用滤波器对图像进行频域滤波');subplot(3,3,6),imshow(abs(gs),),title('图像用模版h空域滤波后的模值');subplot(3,3,7),imshow(abs(gf),),title('图像滤波器频域滤波后的模值');f=imread('cameraman.tif'); PQ=paddedsize(size(f); D0=0.05*PQ(1); H=hpfilter('gaussian',PQ(1),PQ(2),D0); g=dftfilt(f,H); subplot(3,3,8),