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1、實驗5圖像頻域增強(qiáng)一、實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗使學(xué)生掌握使用MATLAB的二維傅里葉變換進(jìn)行頻域增強(qiáng)的方法。二、實驗原理本實驗是基于數(shù)字圖像處理課程中的圖像頻域增強(qiáng)理論來設(shè)計的。本實驗的準(zhǔn)備知識：第四章頻域圖像增強(qiáng)中的一維傅里葉變換和二維傅里葉變換，頻域圖像增強(qiáng)的步驟，頻域濾波器。根據(jù)教材285頁到320頁的內(nèi)容，開展本實驗?？赡苡玫降暮瘮?shù)：1、延拓函數(shù)padarray例：A=[1,2;3,4];B=padarray(A,[2,3],’post’);則結(jié)果為B=12000340000000000000使用該函數(shù)實現(xiàn)圖像的0延拓。Padarray還有其它
2、用法，請用help查詢。2、低通濾波器生成函數(shù)首先編寫dftuv函數(shù)，如下function[U,V]=dftuv(M,N)%DFTUVComputesmeshgridfrequencymatrices.%[U,V]=DFTUV(M,N]computesmeshgridfrequencymatricesUandV.UandVareusefulforcomputingfrequency-domainfilterfunctionsthatcanbeusedwithDFTFILT.UandVarebothM-by-N.%Setuprangeofvaria
3、bles.u=0:(M-1);v=0:(N-1);%Computetheindicesforuseinmeshgrid.idx=find(u>M/2);u(idx)=u(idx)-M;idy=find(v>N/2);v(idy)=v(idy)-N;%Computethemeshgridarrays.[V,U]=meshgrid(v,u);然后編寫低通濾波器函數(shù)function[H,D]=lpfilter(type,M,N,D0,n)%LPFILTERcomputersfrequencydomainlowpassfilters.%H=lpfilte
4、r(TYPE,M,N,D0,n)createsthetransferfunctionofalowpassfilter,H,ofthespecifiedTYPEandsize(M-by-N).Toviewthefilterasanimageormeshplot,itshouldbecenteredusingH=fftshift(H).%validvaluesforTYPE,D0,andnare:%'ideal'IdeallowpassfilterwithcutofffrequencyD0.nneednotbesupplied.D0mustbepos
5、itive.%'btw'Butterworthlowpassfilterofordern,andcutoffD0.Thedefaultvaluefornis1.D0mustbepositive.%'gaussian'Gaussianlowpassfilterwithcutoff(standarddeviation)D0.nneednotbesupplied.D0mustbepositive.%Usefunctiondftuvtosetupthemeshgridarraysneededforcomputingtherequireddistances
6、.[U,V]=dftuv(M,N);%D=sqrt(U.^2+V.^2);%ComputethedistancesD(U,V)%Beginfiltercomputations.switchtypecase'ideal'H=double(D<=D0);case'btw'ifnargin==4n=1;endH=1./(1+(D./D0).^(2*n));case'gaussian'H=exp(-(D.^2)./(2*(D0^2)));otherwiseerror('Unknownfiltertype')end通過調(diào)用函數(shù)lpfilter可生成相應(yīng)的濾
7、波器掩膜矩陣。參考該函數(shù)可相應(yīng)的生成高通濾波器函數(shù)。3、頻域濾波F=fft2(f,size(H,1),size(H,2));%對延拓的f計算FFT。注意，這里隱含著對f的延拓。G=real(ifft2(H.*F));%濾波Gf=G(1:size(f,1),1:size(f,2));%裁剪后的圖像三、實驗內(nèi)容（一）圖像頻域增強(qiáng)的步驟參考教材286頁的Figure4.36，重復(fù)該圖像中的步驟，并將相應(yīng)的結(jié)果顯示出來。（二）頻域低通濾波產(chǎn)生實驗四中的白條圖像。設(shè)計不同截止頻率的理想低通濾波器、Butterworth低通濾波器，對其進(jìn)行頻域增強(qiáng)。觀察頻域
8、濾波效果，并解釋之。設(shè)計不同截止頻率的理想低通濾波器、Butterworth低通濾波器，對含高斯噪聲的lena圖像進(jìn)行頻域增強(qiáng)。觀察頻域
