數(shù)字圖像處理實驗指導(dǎo)書-matlab-岡薩雷斯

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1、數(shù)字圖像處理實驗指導(dǎo)書-matlab-岡薩雷斯《數(shù)字圖像處理》實驗指導(dǎo)書實驗一、空域圖像處理一、實驗冃的I熟悉CCS集成開發(fā)環(huán)境的操作和基本功能；2熟悉MATLAB基木圖像操作；3結(jié)合實例學(xué)習(xí)如何在程序中增加圖像處理算法；4理解和掌握圖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)計方法；6了解噪聲模型及對圖像添加噪聲的基木方法。二、實驗原理1灰度線性變換就是將圖像屮所冇點的灰度按照線性灰度變換函數(shù)進(jìn)行變換。g(x,y)T[f(x

2、,y)]0f(x,y)af(x,y)g(x,y)[f(x,y)a]gaaf(x,y)b[f(x,y)b]gbf(x,y)255bx1,2,,m,y1,2,n2直方圖均衡化通過點運(yùn)算將輸入圖像轉(zhuǎn)換為在每一級上都有相等像素點數(shù)的輸出圖像。按照圖像概率密度函數(shù)PDF的定義：pr(rk)nkk0,1,2,...,I,Inkk通過轉(zhuǎn)換公式獲得：skT(rk)pr(rj)jOjOnjnk0,1,2,...,L13均值(中值)濾波是指在圖像上，對待處理的像索給定一個模板，該模板包括了具周圍的臨近像索。將模板中的傘體像索的均值(中

3、值)來代替原來像索值的方法。4拉普拉斯算子如下：181拉普拉斯算了首先將自身與周圍的8個像素相減，表示白身與周圍像素的差異，再將這個差異加上自身作為新像索的灰度。三、實驗步驟1啟動MATLAB程序，對圖像文件分別進(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)上述過程觀察處理結(jié)果。2記錄和整理實驗報告以、實驗儀器1計算機(jī)；2MATLAB程序；3記錄用的筆、紙。五、實驗報告內(nèi)容1敘述實驗過程；2提交實驗的原始圖像和結(jié)果圖像。六、思考題1.設(shè)定不同的斜率值和截距，顯示效果會怎樣？2.

4、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）濾波的模板大小対處理效果冇什么影響？基木函數(shù)：圖像讀入：imread圖像顯示：imshow計算直方圖：imhist直方圖均衡化：histeq添加噪聲：imnoise濾波器定義：fspecial中值濾波：medfilt2實驗二、圖像的傅立葉變換一、實驗冃的1了解圖像變換的意義和手段；2熟悉傅里葉變換的基木性質(zhì)；3熱練掌握FFT方法及應(yīng)丿IJ；4通過實驗了解二維頻譜的分布特點；5通過本實驗掌握利用MATLAB編程實現(xiàn)數(shù)字圖像的傅立葉變換及濾波銳化和復(fù)原處理；6

5、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、實驗原理1應(yīng)用傅立葉變換進(jìn)行圖像處理傅里葉變換足線性系統(tǒng)分析的一個有力工具，它能夠定量地分析諸如數(shù)字化系統(tǒng)、釆樣點、電子放大器、卷積濾波器、噪音和顯示點等的作用。通過實驗培養(yǎng)這項技能，將冇助于解決大多數(shù)圖像處理問題。對任何想在工作屮有效應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)的人來說，把時間用在學(xué)習(xí)和掌握博里葉變換上是很有必要的。2傅立葉(Foxier)變換的定義對于二維信號，二維Fourier變換定義為：F(u,v)f(x,y)ej2(uxvy)dxdyF(u,v)ej2(u

6、xvy)dudvejcosjsinf(x,y)二維離散傅立葉變換為：IMIN1F(u,v)f(x,y)ej2(ux/Mvy/N)foru0,1,2,...,M1,v0,1,2,...,N1MNxOy0MIN1f(x,y)F(u,v)euOv0j2(ux/Mvy/N)forx0,1,2,...,M1,y0,1,2,...,N1圖像的傅立葉變換與一維信號的傅立葉變換變換一樣，有快速算法，具體參見參考書忖，冇關(guān)傅立葉變換的快速算法的程序不難找到。實際上，現(xiàn)在有實現(xiàn)傅立葉變換的芯片，可以實吋實現(xiàn)傅立葉變換。3利用MATLA

7、B軟件實現(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imshow(I):%顯示原圖像fftT=fft2(T);%二維離散傅立葉變換sfftT=fftshift(fftT);%直流分量移到頻譜中心RR=real(sfftT);%取傅立葉變換的實部II二imag(sfftl)；%取傅立葉變換的虛部A=sqrt(RR.^2+11.‘2);%計算頻譜幅值A(chǔ)=(A-min(min(A)))/(max(max(A))-min(min(A)))*225;%歸一化figure;%設(shè)定窗口i

8、mshow(A):%顯示原圖像的頻譜三、實驗步驟1打開計算機(jī)，安裝和啟動MATLAB程序；程序組屮“work”文件夾屮應(yīng)有待處理的圖像文件；2利用MatLab工具箱屮的函數(shù)編制FFT頻譜顯示的函數(shù)；3a).調(diào)入、顯示圖像：圖像存儲格式應(yīng)為“.gif”；b)對圖像做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Z間的對應(yīng)關(guān)系o4對頻譜分別