试验一、空域图像增加技术

试验一、空域图像增加技术

一、试验目的

1.结合实例学习如何在视频显示程序中增加图像处理算法;

2.理解和驾驭图像的线性变换和直方图均衡化的原理和应用;

3.了解平滑处理的算法和用途，学习运用均值滤波、中值滤波和拉普拉斯锐化进行图像增加

处理的程序设计方法：

4.了解噪声模型及对图像砥加噪声的基本方法。

二、试验原理

1.灰度线性变换就是将图像中全部点的灰度根据线性灰度变换函数进行变换“

g(x,y)=T[f(x,y)]

ccf(x.y)0<f(x.y)<a

g(x,y)=/3[f(xyy)-a]+g(laW/(x,y)<b

(即一一句+gbb<f(x,y)<255

x=1,2.•••,/??,y=

2.直方图均衡化通过点运算将输入图像转换为在每一级上都有相等像素点数的输出图像。根

据图像概率密度函数PDF的定义：

p（/；.）--k-0,l,2,...,L-l

rn

通过转换公式获得：

kk

Sk=7（〃）=XP1Up=Z—k=0,1,2,...,L-1

；=Oj=0〃

3.均值（中值）滤波是指在图像上，对待处理的像素给定一个模板，该模板包括了其四周的

接近像素。将模板中的全体像素的均值（中值）来代替原来像素值的方法。

4.拉普拉斯算子如下：

--1-1-「

-18-I

-1-1-I

拉普拉斯算子首先将自身与四周的8个像素相减，表示自身与四周像素的差异，再将

这个差异加上自身作为新像素的灰度。

三、试验步骤

1.启动MATLAB程序，对图像文件分别进行灰度线性变换（参考教材50页，例4.1）、直方

图均衡化（参考教材56页，例4.6）、均值滤波（参考教材60页，例4.9）、中值滤波（参

考教材64页，例4.11）和梯度锐化操作（参考教材66页，例4.12）。添加噪声，重复上述

过程视察处理结果。

2.记录和整理试验报告

四、试验仪器

1.计算机；

2.MATLAB程序;

3.记录用的笔、纸。

五、试验报告内容

1.叙述试验过程；

2.提交试验的原始图像和结果图像°

1）进行灰度线性变换

»I=imread（，pout,tif*）;

»imshow（I）;

»I=double(I);

»[M,N]=size(I);

»fori=l:M

forj=l:N

ifI(i,j)<=30

I(i.j)=I(i,j);

elseifI(i,j)<=150

I(i,j)=(200-30)/(150-30)*(I(i,j)-30)+30;

else

I(i,j)=(255-200)/(255-150)*(I(i,j)-150)+200;

end

end

end

>>figure(2);

>>imshow(uint8(I));

2)直方图均衡化

>>I=imread(，circuit,tif));

>>figure

>>subplot(221);imshow(I);

>>subplot(222);imhist(I)

»Il=histeq(I);

>>figure;

>>subplot(221);imshow(Il)

»subplot(222);imhistd1)

3)均值滤波

>>I=imreadCpout,tif*);

[M,N]=size(I);

IIl=zeros(M,N);

fori=l:16

11(:,i)=imnoisc(I,Jgaussian,,0,0.01);

IIl=IIl+double(II

ifor(or(i==l,i==4)>or(i==8,i==16));

figure;

imshow(uint8(IIl/i));

encl

encl

4)中值滤波

»I=imread('eight,tif');

»l=imread(，eight,tif);

»J=imnoise(I,*salt&pepper*,0.02);

»subplot(231),imshow(I);title。原图像')；

>>subplot(232),imshow(J);title('添加椒盐噪声图像')

»kl二medfilt2(J);

»k2=medfilt2(J,[55]);

»k3=medfilt2(J,[77]);

»k4=mcdfilt2(J,[99]);

»subplot(233),imshow(kl);titleC3X3模板中值滤波')

»subplot(234),imshow(k2);title('5X5模板中值滤波')

>>subplot(235),imshow(k3);title('7X7模板中值滤波’)

>>subplot(236),imshow(k4);title。9X9模板中值滤波')

原图像添加椒盐噪声图像3X3模板中值滤波

5X5模板中值滤波7X7模板中值滤波9X9模板中值滤波

5）梯度锐化

I二imreadCpout,tif*);

subplot(131),imshow(I)

H=fspecial('Sobel*);

H=H';

TH=filtcr2(H,I);

»subplot(132),imshow(TH,[]);

»I仁H';

»TH=filter2(H,I);

»subplot(133),imshow(TH,[])

2.添加噪声之后

1)

2)

4)

原图像添加微盐藻声图像3）G模板中佰滤波

5X5模板中值施波7X7模板中值漉波92模板中值谑波

5)

六、思索题

L设定不同的斜率值和截距，显示效果会怎样？

答：设定不同的斜率值和截距，可对任一灰度区间进行扩展和压缩。

2.直方图均衡化是什么意思？它的主要用途是什么？

答：若一幅图像其像素占有全部可能的灰度级并且分布匀称，则这样的图像有高对比度和多

变的灰度色调，而显示出一幅灰度级丰富且动态范围大的图像。

把原始图像不均衡的直方图变换为匀称分布的形式，这样就增加了灰度值的动态范围，

从而达到增加图像整体对比度的效果。

3.均值（中值）滤波