2022年《数字图像处理》实验教案

1、数 字 图 像 处 理 实 验 指 导 书信息科学与工程学院电子系二 六年前 言数字图像处理是争论数字图像处理的基本理论、用的学科,是电子信息类本科专业的专业课；方法及其在智能化检测中应本课程侧重于数字图像的基本处理,并对图像分析的基本理论和实际应用进行系统介绍；目的是使同学系统把握数字图像处理的基本概念、原理和实现方法,学习图像分析的基本理论、 典型方法和有用技术, 具备解决通信领域的图像相关问题的初步才能,为今后的争论与开发打下扎实的基础；目 录试验一 常用的图像文件格式与格式转换和图像矩阵的显示方试验二法 24傅立叶变换 试验三图像增强及编程处理 5试验一 常用的图像文件格式与格式转换和

2、图像矩阵的显示方法1 试验目的 熟识 Matlab 语言的初步使用；熟识常用的图像文件格式与格式转换；熟识图像矩阵的显示方法（灰度、索引、黑白、彩色）；熟识图像矩阵的格式转换2 试验内容练习图像读写命令imread 和 imwrite 并进行图像文件格式间的转换；特殊是索引图像与1,4,8,16 比特图像的储备与转换；熟识以下模块函数Image file I/O. imread - Read image file. imwrite - Write image file. Image display. colorbar - Display colorbar. object. getimage -

3、 Get image data from axes. image - Create and display image imagesc - Scale data and display as image. immovie - Make movie from multiframe indexed image. imshow - Display image. subimage - Display multiple images in single figure. truesize - Adjust display size of image. warp - Display image as tex

4、ture-mapped surface. zoom - Zoom in and out of image or 2-D plot. 3 试验步骤 a. Load cameraman.tif image from your hard disk using function imread. b. Show the image in a figure window using function image or imshow. c. Draw a brightness bar on the right side of the imageusing function colorbar. d. Get

5、image data from the current figureaxes using function getimage. e. Show the gray level of the image between 64 to 128 using function imagesc. f. Make a movie from a 4-D image load mri, make the movie by immovie, then show movie by function movie. g. Draw the cameraman image on a cylinder using funct

6、ion warp. Question: how to show the cameraman like this Requirement: write a report to do the experiment from a to g. 试验二 傅立叶变换1试验目的熟识傅立叶变换的概念和原理；懂得 Fourier 变换的意义；2试验内容用 Fourier变换算法对图像进行Fourier变换；评判人眼对图像幅频特性和相频特性的敏锐度；3试验步骤产生如下列图图像 f1x,y（ 128 128 大小,暗处 =0,亮处 =255）,用 MATLAB中的fft2 函数对其进行 FFT；同屏显示原图 f1

7、和 FFTf1 的幅度谱图；如令 f2x,y=（-1 ）x y f1x,y,重复以上过程,比较两幅图像的幅度谱的异同,简述理由；如将 f2x,y顺时针旋转 45度得到 f3x,y,试显示 FFTf3 的幅度谱,并与FFTf2的幅度谱进行比较；评判人眼对图像幅频特性和相频特性的敏锐度；4. 试验报告简述试验目的及原理；给出试验代码,并加以注释；对试验现象加以说明和争论；试验三 图像增强及编程处理1 试验目的观看数字图像增强的成效；熟识数字图像增强的一般方法；把握数字图像增强的一般方法的 Matlab 编程实现；2 试验内容使用 Photoshop 观看数字图像增强的成效；练习和把握图像增强的 M

8、atlab 编程；熟识以下模块函数Image enhancement. histeq - Read image file. imadust - Adust imae intensity values or colormap. Image noising. imnoise - Add noise to an image. Image filtering medfilt2 - Perform 2-D median filtering. ordfilt2 - Perform 2-D order-statistic filtering. wiener2 - Perform 2-D adaptive n

9、oise-removal filtering. 3 试验步骤 使用 Photoshop 观看数字图像增强的成效a. 对比度增强1在 Photoshop 中打开一黑白灰度图像文件；2在图像菜单中选直方图项,观看原始图像的直方图；3在图像菜单调整子菜单中选亮度/对比度项,调剂对比度滑块,观看图像变化；4在图像菜单中选直方图项,观看处理后图像的直方图,并同（2）中的直方图比较；b. 灰度变换 1在 Photoshop 中打开一黑白灰度图像文件；2在图像菜单中选直方图项,观看原始图像的直方图；3在图像菜单调整子菜单中选反相项,观看图像变化；4在图像菜单中选直方图项,观看处理后图像的直方图,并同（2）中

10、的直方图比较；5画出灰度变换曲线；6在编辑菜单中选返回项,复原原始图像；7在图像菜单调整子菜单中阈值项,调剂阈值色阶滑块,观看图像变化；8在图像菜单中选直方图项,观看处理后图像的直方图,并同（2）中的直方图比较；9画出灰度变换曲线；c. 直方图均衡化 1在 Photoshop 中打开一黑白灰度图像文件；2在图像菜单中选直方图项,观看原始图像的直方图；3在图像菜单调整子菜单中选色调均化项,观看图像变化；4在图像菜单中选直方图项,观看处理后图像的直方图,并同（2）中的直方图比较；d. 图像平滑 1在 Photoshop 中打开一黑白灰度图像文件；2在图像菜单中选直方图项,观看原始图像的直方图；3在

11、滤镜菜单模糊子菜单中选进一步模糊项,观看图像变化；4在图像菜单中选直方图项,观看处理后图像的直方图,并同（2）中的直方图比较；5在编辑菜单中选返回项,复原原始图像；6在滤镜菜单模糊子菜单中选高斯模糊项,观看图像变化；7在图像菜单中选直方图项,观看处理后图像的直方图,并同（2）中的直方图比较；8在 Matlab Help 菜单中 , 选 Demos 项；9打开 ToolboxesImage Processing 项,选 Noise Reduction Filtering ,并运行；10选图像 Blood 、噪声类型 Salt & Pepper、滤波器类型像、受噪声污染图像、滤波后图像；11转变参

12、数,重做（10）；12选其他图像,重做（10）-（11）；Median 、邻域 3x3,比较原始图13摸索何种滤波器对抑制何种类型噪声更有效,邻域大小对抑制噪声成效及图像模糊 程度的影响； 图像增强的 Matlab 编程 a. Load cameraman.tif image from your hard disk using function imread. b. Show the image in a figure window. c. Show the histogram of the image using function imhist. d. Enhance the contras

13、t of the image using histogram equalization. e. Show the histogram of the image after processing. f. Compare the qualities of two images and makes a discussion about them. g. Add noises, such as gaussian, salt&pepper, speckle noise into the image respectively. Compare with the influence of the different Means and Variance. h. Remove the added noise from the image by function medfilt2, ordfilt2 and wiener2 respectively. Compare the qualities of the original images with the processed images and discuss the