数字图像处理实验一

实验一图像空域增强——灰度变换组员：孙荣红，张立平，邹文，夏小华，沈项指导老师：孙玉秋数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第1页!一．实验内容：

图像灰度变换二．实验目的：1、理解、掌握对数变换、幂次变换、对比度拉伸的原理方法2、了解图像灰度级的概率分布情况，掌握直方图均衡化原理和方法3、编程实现图像的对数变换、幂次变换、对比度拉伸、直方图均衡化数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第2页!三．实验步骤：1.获取实验用图像：Fig3.05(a).jpg.使用imread函数将图像Matlab；并对其进行对数变换（令c=1）；应用sublpot在同一个图像窗口中显示原图像及对数变换后的图像，分别用title标注。具体程序f=imread('Fig3.05(a).jpg');r=double(f);s=log(r+1);subplot(1,2,1),imshow(f);title('originalimage');subplot(1,2,2),imshow(s);title(‘对数变换image');数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第3页!显示结果：数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第4页!实验原理：低对比度图像可由照明不足、成像传感器动态范围太小，甚至在图像获取过程中透镜光圈设置错误引起。灰度拉伸的思想是提高图像处理时灰度级的动态范围，通过分段线性函数对图像的灰度进行改变。数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第5页!

3.分别用s=r0.6;s=r0.4;s=r0.3对Fig3.08(a).jpg图像进行幂次变换。为简便起见，可使用Matlab中的imadjust函数；在同一图像窗口显示原图像，伽玛为0.6，0.4，0.3的图像具体程序f=imread('Fig3.08(a).jpg');r=double(f);s1=power(r,0.6);s2=power(r,0.4);s3=power(r,0.3);subplot(1,4,1),imshow(f),title('原图','fontsize',25);subplot(1,4,2),imshow(s1,[]),title(‘伽玛为0.6','fontsize',25);subplot(1,4,3),imshow(s2,[]),title('伽玛为0.4','fontsize',25);subplot(1,4,4),imshow(s3,[]),title('伽玛为0.3','fontsize',25);数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第6页!显示结果：数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第7页!实验原理：在本实验中我们选取，则.当时,由于,故，由图三可以看出，伽玛值越小，图像的灰度越接近于1，因而图像越亮，图三中时图像显示效果最好。当时,由于,故，由图四可以看出，伽玛值越大，图像的灰度越接近于0，因而图像越暗，时图像显示效果最好。数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第8页!分别读入Fig3.15(a)1.jpg、Fig3.15(a)2.jpg、Fig3.15(a)3.jpg、Fig3.15(a)4.jpg，绘出直方图；并对这四幅图像进行直方图均衡化处理，显示处理后的图像及直方图。具体程序f=imread('Fig3.15(a)1.jpg');f1=imread('Fig3.15(a)2.jpg');f2=imread('Fig3.15(a)3.jpg');f3=imread('Fig3.15(a)4.jpg');subplot(1,4,1),imhist(f);title('原直方图1');subplot(1,4,2),imhist(f1);title('原直方图2');subplot(1,4,3),imhist(f2);title('原直方图3');subplot(1,4,4),imhist(f3);title('原直方图4');s=histeq(f);s1=histeq(f1);s2=histeq(f2);s3=histeq(f3);figure,subplot(2,4,1),imhist(s);title('均衡化直方图1');subplot(2,4,2),imhist(s1);title('均衡化直方图2');subplot(2,4,3),imhist(s2);title('均衡化直方图3');subplot(2,4,4),imhist(s3);title('均衡化直方图4');subplot(2,4,5),imshow(s);title('均衡化图像1');subplot(2,4,6),imshow(s1);title('均衡化图像2');subplot(2,4,7),imshow(s2);title('均衡化图像3');subplot(2,4,8),imshow(s3);title('均衡化图像4');数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第9页!显示结果：数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第10页!实验原理：对数变换的原理对数变换的一般表达式为：

S=cLog(1+r)其中为c常数，对数变换使一窄带低灰度输入图像值映射为一宽带输出值，相对的是输入灰度的高调整值。可以利用这种变换来扩展被压缩的高值图像中的暗像素，相对的是反对数变换的调整值，它在很大程度上压缩了图像像素值的动态范围。数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第11页!2.产生灰度变换函数T1，使得： 0.3r r<0.35s=0.105+2.6333(r–0.35) 0.35≤r≤0.65 1+0.3(r–1) r>0.65用T1对原图像Fig3.10(b).jpg进行处理，在同一窗口显示处理前后的图像。具体程序f=imread('Fig3.10(b).jpg');k=double(f);fori=1:500forj=1:500r=k(i,j);ifr<0.35s(i,j)=r*0.3;elseifr<=0.65s(i,j)=0.105+2.6333*(r-0.35);elses(i,j)=1+0.3*(r-1);endendendsubplot(1,2,1),imshow(k,[]);title(‘原图’,'fontsize',25

)；subplot(1,2,2),imshow(mat2gray(s),[]);title(‘变换后,'fontsize',25

’)；数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第12页!显示结果：数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第13页!实验原理：幂次变换的基本形式为：

其中c和为正常数。有时考虑到偏移量（即当输入为0时的可测量输出），式也写作。作为的函数，对于的各种值绘制的曲线如图。如对数变换的情况一样，幂次曲线中的部分值把输入窄带暗值映射到宽带输出值。

数字图像处理实验一共18页，您现在浏览的是第14页!4.对Fig3.09(a).jpg图像进行幂次变换，伽玛分别为3、4、5；在同一窗口下分别显示原图像及伽玛为3、4、5的图像具体程序

f=imread('Fig3.09(a).jpg');r=double(f);s1=power(r,3);s2=power(r,4);s3=power(r,5);subplot(1,4,1),imshow(f),title('原图','fontsize',25);subplot(1,4,2),imshow(s1,[]),title('伽玛为3','fontsize',25);subplot(1,4,3),imshow(s2,[]),title('伽玛为4','fontsize',25);