圖形與圖像處理實驗

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1、圖形與圖像處理實驗學院：專業(yè)：班級：指導老師：學生姓名：實驗一一、實驗?zāi)康?、復習MATLAB語言的基本用法；2、掌握MATLAB語言中圖象數(shù)據(jù)與信息的讀取方法；3、掌握在MATLAB中繪制灰度直方圖的方法，了解灰度直方圖的均衡化的方法。二、實驗原理MATLAB是集數(shù)值計算，符號運算及圖形處理等強大功能于一體的科學計算語言。作為強大的科學計算平臺，它幾乎能夠滿足所有的計算需求。MATLAB軟件具有很強的開放性和適用性。在保持內(nèi)核不變的情況下，MATLAB可以針對不同的應(yīng)用學科推出相應(yīng)的工具箱(toolbox)。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學研究和工程應(yīng)用的諸多

2、領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、概率統(tǒng)計、信號處理、圖像處理和物理仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有自己的一席之地。在實驗中我們主要用到MATLAB提供圖象處理工具箱（ImageProcessingToolbox）三、實驗要求copy兩個圖形文件girl1.bmp和girl2.bmp到MATLAB目錄下work文件夾中。1、將MATLAB目錄下work文件夾中的girl.bmp圖象文件讀出.用到imread，imfinfo等文件，觀察一下圖象數(shù)據(jù)，了解一下數(shù)字圖象在MATLAB中的處理就是處理一個矩陣。將這個圖象顯示出來（用imshow），嘗試修改map顏色矩陣的值，再將圖

3、象顯示出來，觀察圖象顏色的變化。2、將MATLAB目錄下work文件夾中的girl2.bmp圖象文件讀出，顯示它的圖象及灰度直方圖，可以發(fā)現(xiàn)其灰度值集中在一段區(qū)域，用imadjust函數(shù)將它的灰度值調(diào)整到[0，1]之間，并觀察調(diào)整后的圖象與原圖象的差別，調(diào)整后的灰度直方圖與原灰度直方圖的區(qū)別。四、實驗程序和結(jié)果>>x=imread('C:ProgramFilesMATLABR2007atoolboximagesimdemosmoon.tif')>>size(x)ans=206345>>y=x(:,:,1);>>y=x(:,:,1);>>imadjust(x,

4、[0,1],[])>>map=rand(256,3);>>imshow(y,>>figure,imhist(y)y=imadjust(x,[0,1],[0.1,0.5])imshow(x),figure,imshow(y)figure,imhist(y(:,:,1),256)實驗二本實驗是綜合性實驗，涵蓋Matlab程序設(shè)計、圖像點運算、代數(shù)運算、幾何運算等多章基本知識及其應(yīng)用。需四個學時。一、實驗?zāi)康呐c要求?理解圖像點運算、代數(shù)運算、幾何運算的基本定義和常見方法；?掌握在MTLAB中對圖像進行點運算、代數(shù)運算、幾何運算的方法；?掌握在MATLAB中進行插值的方法?運用M

5、ATLAB語言進行圖像的插值縮放和插值旋轉(zhuǎn)?進一步熟悉了解MATLAB語言的應(yīng)用。二、實驗原理與功能點運算是通過對圖像中每個像素值進行計算,改善圖像顯示效果的操作,也稱對比度增強,對比度拉伸,灰度變換.可以表示為B(x,y)=f(A(x,y)).進行逐點運算,輸入映射為輸出,不改變圖像像素的空間關(guān)系.　　代數(shù)運算是指對兩幅輸入圖像進行點對點的加、減、乘或除運算而得到輸出圖像的運算。對于相加和相乘的情形，可能不止有兩幅圖像參加運算。在一般情況下，輸入情況之一可能為常數(shù)?！　∷姆N圖像處理代數(shù)運算的數(shù)學表達式如下：C(x,y)=A(x,y)+B(x,y)C(x,y)=A(x,y

6、)-B(x,y)C(x,y)=A(x,y)*B(x,y)C(x,y)=A(x,y)/B(x,y)　其中A(x,y)和B(x,y)為輸入圖像，而C(x,y)為輸出圖像。還可以通過適當?shù)慕M合形成涉及幾幅圖像的復合代數(shù)運算方程。在MATLAB中，我們可以用函數(shù)簡單的得到數(shù)字圖像的圖像數(shù)據(jù)矩陣（即A(x,y)和B(x,y)），有了這些矩陣后我們只要適當?shù)脑O(shè)計代數(shù)運算的形式并寫出方程，就可以得到一個輸出圖像的矩陣（即C(x,y)）圖像相加的一個重要應(yīng)用是對同一場景的多幅圖像求平均值。這點被經(jīng)常用來有效的降低加性隨機噪聲的影響。在求平均值的過程中，圖像的靜止部分不會改變，而對每一幅圖

7、像，各不相同的噪聲圖案則過累積很慢。對M幅圖像進行平均，使圖像中每一點的平方信噪比提高了M倍幅度信噪比是功率信噪比的平方根，因此達到了提高信噪比降低噪聲的作用。幾何運算可改變圖像中各物體之間的空間關(guān)系。這種運算可以被看成是將（各）物體在圖像內(nèi)移動。一個幾何運算需要兩個獨立的算法。首先，需要一個算法來定義空間變換本身，用它來描述每個像素如何從其初始位置“移動”到終止位置，即每個像素的“運動”。同時，還需要一個用于灰度插值的算法，這是因為，在一般情況下，輸入圖像的位置坐標(x,y)為整數(shù)，而輸出圖像的位置坐標為非整數(shù)，反過來也如此