数字图像处理——彩色图像实验报告

1、6.3实验步骤(1)对彩色图像的表达和显示Word资料* *显示彩色立方体*rgbcube(0,0,10);%从正面观察彩色立方体rgbcube(10,0,10);%从侧面观察彩色立方rgbcube(10,10,10);%从对角线观察彩色立方体%* * * *索引图像的显示和转换 *f=imread( 'D:PictureFig0604(a)(iris).tif );figure,imshow；%f> rgb 真彩图像nodither');'dither');%rgb图像转换成8色索引图像，不采用抖动方式 X1,map1=rgb2ind(f,8, figu

2、re,imshow(X1,map1);%采用抖动方式转换到8色索引图像X2,map2=rgb2ind(f,8, figure,imshow(X2,map2);g=rgb2gray(f);g1=dither(g);figure,imshow(g);figure,imshow(g1);%显示效果要好一些%£转换为灰度图像%将灰色图像经过抖动处理，转换打二值图像%显示灰度图像%显示抖动处理后的二值图像程序运行结果:彩色立方体不采用抖动方式转换到8色索引图像采用抖动方式转换到8色索引图像灰度图像抖动处理后的二值图像(2)彩色空间转换f=imread( 'D:PictureFig060

3、4(a)(iris).tif );figure,imshow(f);%f是RGB真彩图像%转换到NTSC彩色空间ntsc_image=rgb2ntsc(f);figure,imshow(ntsc_image(:,:,1);%显示亮度信息figure,imshow(ntsc_image(:,:,2);%显示色差信息figure,imshow(ntsc_image(:,:,3);%显示色差信息%转换到HIS彩色空间hsi_image=rgb2hsi(f);figure,imshow(hsi_image(:,:,1);%显示色度信息figure,imshow(hsi_image(:,:,2);%显示

4、饱和度信息figure,imshow(hsi_image(:,:,3);%显示亮度信息程序运行结果:原图转换到NTSC彩色空间显示亮度信息显示色差信息显示色差信息转换到HIS彩色空间显示色差信息显示饱和度信显示亮度信息（3）彩色变换）；f=imread( 'D:PictureFig0614(a)(Chalk Original).tifG=ice（ 'image' ,f）;%打开ice窗口对图像进行调整%在窗口中执行以下操作：%a）得到图像的补色%b）拖动映射曲线，对图像显示效果进行修改%c）在颜色通道中选中某一颜色，然后对映射曲线进行修改程序运行结果（1）:全彩色图片I

5、CE 窗口它的补色ICE 窗口1LE - InteraL tive Color Editoi拖动映射曲线，图像的显示效果囹心0 B百E l< Mfl-p Irxp-Curve L Smaot*1L Dlannf； £n<JsL Show PDFL Show CDFRflHlRi W AllICE 窗口ICE 窗口选择Redf2=imread( 'D:Picture JLK Magenta.tif );figure,imshow(f2);%在CMYK彩色空间内打开图像g2=ice( 'image' ,f2,'space' ,'

6、CMYK');%f2的图像色彩偏红，拖动映射曲线，%调整映射参数，使图像的色彩看起来比较正常。程序运行结果(2)原图在CMYK彩色空间内打开图像调整映射参数后Component:的1口而,ij11? S邛日 -/ J SrtLolh：.1：；的pEMw修一二i-"'7 5hw=0F月案一闻Output.j I帕里ICE 窗口(4)彩色空间滤波%* * * * * * * * * * * * * * * * * * * *彩色图像平滑 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *fc=imread('D:PictureF

7、ig0604(a)(iris).tif);figure,imshow(fc);%转换到HIS彩色空间h=rgb2hsi(fc);H=h(：,：,1)；%色度分量S=h(：,：,2)；%饱和度分量I=h(:,:,3);%亮度分量w=fspecial( 'average' ,25);%25 x 25 的方形平滑算子I_filtered=imfilter(I,w, 'replicate' );% 对亮度分量进行平滑操作H1=cat(3,H,S,I_filtered);。阙h、s、i三个分量重新组合起来f=hsi2rgb(H1);%转换到rgb彩色空间f=min(f,1

8、);%f的值控制在0,1之间figure,imshow(f);%彩色图像平滑处理%* * * * * * * * * * * * * * * *彩色图像锐化 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *fb=imread( ' D:PictureFig0604(a)(iris).tif );lapmask=1 1 1;1 -8 1;1 1 1;% 拉普拉斯算子g=imfilter(fb,lapmask, 'replicate' );% 拉普拉斯算子处理figure,imshow(g);%图像锐化后与原图像相减fen=imsubt

9、ract(fb,g);%显示差值图像figure,imshow(fen);程序运行结果：原图彩色图像平滑处理拉普拉斯算子处理锐化处理彩色图像分割%* * * * * * * * * * * * * * * * *彩色边缘检测 * * * * * * * * * * * *close all ;clear;clc;f=imread( 'iris.tif);%f 如图 6-4 所示%直接计算彩色边缘VG ,并得到对单独彩色平面的二维梯度求和形成的梯度PPGVG,A,PPG=colorgrad(f);figure,imshow(VG,);figure,imshow(A,);figure,im

10、show(PPG,);g=VG-PPG;figure,imshow(g,);%显示彩色梯度图像%显示彩色梯度对应的角度图像%显示分量梯度图像%计算两种梯度方法得到的梯度之差%显示差值图像程序运行结果:彩色梯度图像彩色梯度对应的角度图像分量梯度图像两种梯度差值图像%* * * * * * * * * * * * * * * *彩色图像分割*f=imread( 'jupitermoon.tifmask=roipoly；%取得选定区域图像的红色分量R=immultiply(mask,f(:,:,1);%取得选定区域图像的绿色分量G=immultiply(mask,f(:,:,2);%取得选定

11、区域图像的蓝色分量B=immultiply(mask,f(:,:,3);g=cat(3,R,G,B);figure,imshow(g);M,N,K=size(g);I=reshape(g,M*N,3);行idx=find(mask);置I=double(I(idx,1:3);C,m=covmatrix(I);方差);%f如图6-4所示%手工选定图中红色区域%取得选定区域的RGB图像%显示取得选定区域%选定区域的大小%对g中的像素进行重排，按列序拉成一%找到mask中的像素在重排后的图像 g中位%转换到double类型%计算协方差矩阵C主对角线上的元素，即%>>sd=sqrt(d)%

12、求得这些元素的平方根，即均方差Command Window>> UntitkdB>> sd=sqrt(d)sd =29.437729.506044.6389fii均方差%用欧式距离对图像进行彩色分割，阈值为25E25=colorseg( 'euclidean' ,f,25,m);E251=f;E251(E25=0)=0figure,imshow(E251,);%用马氏距离对图像进行彩色分割，阈值为25M25=colorseg( 'mahalanobis' ,f,25,m,C);figure , imshow(M25 ,);程序运行结果：原

13、图选定区域欧氏距离彩色分割马氏距离彩色分割6.4思考题(1)请将图6-1所示的彩色图像转换到灰度图像，并根据灰度值对此灰度图像进行索引化，手工指定索引表中的RGB值，并把此索引图像显示出来。程序代码如下%思路：把原图想转换为 128位索引图close all;clear;clc;%将f从灰度图像转换为索引图像，x是索引图像；%map是索引矩阵，R, G , B的值都相等f=imread('D:PictureRGB_iris.tif);%偈RGB图像%将£转换成灰度图像%把灰度图像转化成128位的索引图figure,imshow(f);f1=rgb2gray(f);figure

14、,imshow(f1);x,map=gray2ind(f1,128);figure,imshow(x);%将map中的值做下面改变则 R, G, B的值不相等，产生彩色 map(1,:)=0.5;map(: ,1)=0.5;map(2,:)=0.4;map(1,1)=0;figure,imshow(f1,map);程序运行结果:原RGB图像灰度图像索引图修改索引表后的图像(2) 6.3节的(4)是将图像转换到 HIS空间后再对亮度分量进行平滑操作, 试直接对原图像的 RGB三个分量分别进行平滑操作，并计算两种操作方法 的图像差值。程序代码如下:f=imread('D:PictureRG

15、B_iris.tif);figure,imshow；%直接对原图像的RGB三个分量分别进行平滑操作H=f(：,：,1)；S=f(：,：,2)；I=f(：,：,3)；w=fspecial('average',25);子H_filtered=imfilter(H,w,'replicate');作%色度分量%饱和度分量%亮度分量%25 X 25的方形平滑算%对色度分量进行平滑操%对饱和度分量进行平滑S_filtered=imfilter(S,w,'replicate');操作I_filtered=imfilter(I,w,'replicate&

16、#39;);作%将山S、I三个分量重新组合起来Ha=cat(3,H_filtered,S_filtered,I_Ha=im2double(Ha);figure,imshow(Ha);%转换到HIS彩色空间h=rgb2hsi(f);H=h(：,：,1)；S=h(:,:,2);I=h(：,：,3)；w=fspecial('average',25);子I_filtered=imfilter(I,w,'replicate');%将山S、I三个分量重新组合起来H1=cat(3,H,S,I_filtered);fb=hsi2rgb(H1);fb=min(fb,1);figu

17、re,imshow(fb);fen=imsubtract(Ha,fb);的差值figure,imshow(fen);程序运行结果：%对亮度分量进行平滑操filtered);%转化成double类型%转换到HIS彩色空间%色度分量%饱和度分量%亮度分量%25 X 25的方形平滑算%对亮度分量进行平滑操作%转换到RGB彩色空间% f的值控制在0,1之间%彩色图像平滑处理%计算两中方式处理后图像直接对RGB三分量进行平滑操作转换到HIS空间对亮度进行平滑操作试验中的问题和心得体会：本次实验是彩色图像处理。(1)通过这个实验我了解了RGB图像以及索引图像在MATLAB中的存储和询问方式(2) 了解RGB空间到其他彩色空间的转换方式和转换方法(3)知道了一些彩色图像的空间滤波方法(4