數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書matlab岡薩雷斯

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1、《數(shù)字圖像處理》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一、空域圖像處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉CCS集成開發(fā)環(huán)境的操作和基本功能；2熟悉MATLAB基本圖像操作；3結(jié)合實(shí)例學(xué)習(xí)如何在程序中增加圖像處理算法；4理解和掌握?qǐng)D像的線性變換和直方圖均衡化的原理和應(yīng)用；5了解平滑處理的算法和用途，學(xué)習(xí)使用均值濾波、中值濾波和拉普拉斯銳化進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理的程序設(shè)計(jì)方法；6了解噪聲模型及對(duì)圖像添加噪聲的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1灰度線性變換就是將圖像中所有點(diǎn)的灰度按照線性灰度變換函數(shù)進(jìn)行變換。2直方圖均衡化通過點(diǎn)運(yùn)算將輸入圖像轉(zhuǎn)換為在每一級(jí)上

2、都有相等像素點(diǎn)數(shù)的輸出圖像。按照?qǐng)D像概率密度函數(shù)PDF的定義：通過轉(zhuǎn)換公式獲得：3均值（中值）濾波是指在圖像上，對(duì)待處理的像素給定一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的臨近像素。將模板中的全體像素的均值（中值）來代替原來像素值的方法。4拉普拉斯算子如下：拉普拉斯算子首先將自身與周圍的8個(gè)像素相減，表示自身與周圍像素的差異，再將這個(gè)差異加上自身作為新像素的灰度。三、實(shí)驗(yàn)步驟1啟動(dòng)MATLAB程序，對(duì)圖像文件分別進(jìn)行灰度線性變換、直方圖均衡化、均值濾波、中值濾波和拉普拉斯銳化操作；添加噪聲，重復(fù)上述過程觀察處

3、理結(jié)果。2記錄和整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)儀器1計(jì)算機(jī)；2MATLAB程序；3記錄用的筆、紙。二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容1敘述實(shí)驗(yàn)過程；2提交實(shí)驗(yàn)的原始圖像和結(jié)果圖像。三、思考題1．設(shè)定不同的斜率值和截距，顯示效果會(huì)怎樣？　　2．直方圖均衡化是什么意思？它的主要用途是什么？3.均值（中值）濾波的模板大小對(duì)處理效果有什么影響？基本函數(shù)：圖像讀入：imread圖像顯示：imshow計(jì)算直方圖：imhist直方圖均衡化：histeq添加噪聲：imnoise濾波器定義：fspecial中值濾波：medfilt2實(shí)驗(yàn)二、圖

4、像的傅立葉變換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解圖像變換的意義和手段；2熟悉傅里葉變換的基本性質(zhì)；3熱練掌握FFT方法及應(yīng)用；4通過實(shí)驗(yàn)了解二維頻譜的分布特點(diǎn)；5通過本實(shí)驗(yàn)掌握利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的傅立葉變換及濾波銳化和復(fù)原處理；6了解理想、巴特沃茲、高斯等不同濾波器的結(jié)構(gòu)及濾波效果。二、實(shí)驗(yàn)原理1應(yīng)用傅立葉變換進(jìn)行圖像處理傅里葉變換是線性系統(tǒng)分析的一個(gè)有力工具，它能夠定量地分析諸如數(shù)字化系統(tǒng)、采樣點(diǎn)、電子放大器、卷積濾波器、噪音和顯示點(diǎn)等的作用。通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)這項(xiàng)技能，將有助于解決大多數(shù)圖像處理問題。

5、對(duì)任何想在工作中有效應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)的人來說，把時(shí)間用在學(xué)習(xí)和掌握博里葉變換上是很有必要的。2傅立葉（Fourier）變換的定義對(duì)于二維信號(hào)，二維Fourier變換定義為：　　　　二維離散傅立葉變換為：圖像的傅立葉變換與一維信號(hào)的傅立葉變換變換一樣，有快速算法，具體參見參考書目，有關(guān)傅立葉變換的快速算法的程序不難找到。實(shí)際上，現(xiàn)在有實(shí)現(xiàn)傅立葉變換的芯片，可以實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)傅立葉變換。3利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像傅立葉變換的程序：I=imread(‘原圖像名.gif’);%讀入原圖像文件imsh

6、ow(I);%顯示原圖像fftI=fft2(I);%二維離散傅立葉變換sfftI=fftshift(fftI);%直流分量移到頻譜中心RR=real(sfftI);%取傅立葉變換的實(shí)部II=imag(sfftI);%取傅立葉變換的虛部A=sqrt(RR.^2+II.^2);%計(jì)算頻譜幅值A(chǔ)=（A-min(min(A))）/(max(max(A))-min(min(A)))*225;%歸一化figure;%設(shè)定窗口imshow(A);%顯示原圖像的頻譜一、實(shí)驗(yàn)步驟1打開計(jì)算機(jī)，安裝和啟動(dòng)MATLAB

7、程序；程序組中“work”文件夾中應(yīng)有待處理的圖像文件；2利用MatLab工具箱中的函數(shù)編制FFT頻譜顯示的函數(shù);3a).調(diào)入、顯示圖像；圖像存儲(chǔ)格式應(yīng)為“.gif”;b)對(duì)圖像做FFT并利用自編的函數(shù)顯示其頻譜;c)討論不同的圖像內(nèi)容與FFT頻譜之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。4對(duì)頻譜分別進(jìn)行高斯、巴特沃茲、高斯高通和低通濾波，比較其銳化和平滑效果5記錄和整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二、實(shí)驗(yàn)儀器1計(jì)算機(jī)；2MATLAB程序；3移動(dòng)式存儲(chǔ)器（軟盤、U盤等）。4記錄用的筆、紙。一、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容1敘述實(shí)驗(yàn)過程；2提交實(shí)驗(yàn)的原始圖像

8、和結(jié)果圖像，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較。二、思考題1．傅里葉變換有哪些重要的性質(zhì)?2．圖像的二維頻譜在顯示和處理時(shí)應(yīng)注意什么?實(shí)驗(yàn)三、圖像的幾何變換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉MATLAB的操作和基本功能；2理解和掌握?qǐng)D像的平移、垂直鏡像變換、水平鏡像變換、縮放和旋轉(zhuǎn)的原理和應(yīng)用；二、實(shí)驗(yàn)原理1初始坐標(biāo)為（,）的點(diǎn)經(jīng)過平移（，），坐標(biāo)變?yōu)椋?，），兩點(diǎn)之間的關(guān)系為：，以矩陣形式表示為：2圖像的鏡像變換是以圖象垂直中軸線或水平中軸線交換圖像的變換，分為垂直鏡像變換和水平鏡像變換，兩者的矩陣形式分別為：3圖