图像处理报告.docx
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图像处理报告
《数字图像处理上机》
实验报告
班级:
电信1102
姓名:
柳阳
学号:
0703110210
数字图像处理上机实验
1、实验目的
了解matlab软件/语言,学会使用matlab的图像处理工具箱(ImageProcessingToolbox),使学生初步具备使用该软件处理图像信息的能力,并能够利用该软件完成本课程规定的其他实验和作业。
熟悉常用的图像文件格式与格式转换;熟悉图像矩阵的显示方法(灰度、索引、黑白、彩色);熟悉图像矩阵的格式转换。
,学会使用MatLab对图像作滤波处理,使学生有机会掌握滤波算法,体会滤波效果。
了解几种不同滤波方式的使用和使用的场合,培养处理实际图像的能力.
2、实验要求
学生应当基本掌握matlab的操作,掌握matlab图像处理工具箱中最常用的函数用法。
练习图像读写命令imread和imwrite并进行图像文件格式之间的转换。
学生应当完成对于给定图像+噪声,使用平均滤波器、中值滤波器对不同强度的高斯噪声和椒盐噪声,进行滤波处理;能够正确地评价处理的结果;能够从理论上作出合理的解释。
3、实验内容及步骤
1、图像的显示与格式转换
(1)学习matlab的基本操作;
(2)使用imread函数读入图像;
(3)使用figure函数创建窗口;
(4)使用image或imshow函数显示图像;
(5)使用colorbar函数在图像的右侧显示图像的亮度条。
2、图像的滤波
(1)考察平均滤波器对高斯噪声污染的图象去噪效果;
(2)考察中值滤波器对高斯噪声污染的图象去噪效果;
(3)考察平均滤波器对椒盐噪声污染的图象去噪效果;
(4)考察中值滤波器对椒盐噪声污染的图象去噪效果。
(5)考察滤波器模板大小对平均滤波器滤波效果的影响;
(6)考察滤波器模板大小对中值滤波器滤波效果的影响;
3、图像的频域变换
在Matlabworkspace中生成一幅大小为256×256像素的8位灰度图,背景为黑色,中心有一个宽80像素高40像素的白色矩形。
对其做傅立叶变换,将该图像做30度旋转,再做傅立叶变换,查看两次频谱结果的差异。
4在Matlab环境中,首先读取自带的cameraman.tif图像,然后调用灰度均衡函数,设置相关参数,再输出处理后的图像。
4、实验结果记录
图像滤波
(1)使用“imread”函数读取图像然后用“imshow”函数显示图像
程序:
a=imread('cameraman.tif');
subplot(3,3,1)
imshow(a)
title('原始图像')
结果:
(2)将图像变为二值图像并显示亮度条
程序:
b=im2bw(a,graythresh(a));
Subplot(3,3,2)
imshow(b)
title('二值图像')
Colorbar
结果:
(3)给图像加高斯噪声和椒盐噪声
程序:
c=imnoise(a,'gaussian',0.02);
subplot(3,3,3)
imshow(c)
title('加高斯噪声图像')
d=imnoise(a,'salt&pepper',0.02);
subplot(3,3,4)
imshow(d)
title('加椒盐噪声图像')
结果:
(4)对加噪图像分别进行中值滤波和均值滤波
程序:
e=medfilt2(c,[22]);
subplot(3,3,5)
imshow(e)
title('对高斯噪声中值滤波')
f=medfilt2(d);
subplot(3,3,6)
imshow(f)
title('对椒盐噪声中值滤波')
结果:
g=filter2(fspecial('average',3),c)/255;
subplot(3,3,7)
imshow(g)
title('对高斯噪声均值滤波')
h=filter2(fspecial('average',3),d)/255;
subplot(3,3,8)
imshow(h)
title('对椒盐噪声均值滤波')
(5)改变均值滤波模版后两图对比
后图模板由3改为2后滤波效果明显下降
(6)改变中值滤波模版后两图对比
后图为模板由2改为3后滤波效果明显提高
图像的频域变换
(1)对图像进行傅立叶变换
程序:
结果:
A=zeros(256,256);
fori=108:
148
forj=88:
168
A(i,j)=255;
end
end
B=uint8(A);
figure,imshow(B)
F=fft2(B);
figure,imshow(F)
程序:
BR=imrotate(B,30);
FR=fft2(BR);
figure,imshow(BR)
figure,imshow(FR)
结果:
灰度均衡函数
程序:
m=imread('cameraman.tif');
figure
imshow(m);
n=histeq(m,256);
figure
imshow(n)
结果:
5、实验思考题分析
(1)简述matlab软件特点
简单概括matlab软件的特点为:
编程效率高,用户使用方便,扩充能力强,交互性好,移植性和开放性很好,语句简单,内涵丰富,高效方便的矩阵和数组运算,方便的绘图功能。
(2)matlab软件可以支持哪些图像文件格式?
Matlab支持14种图片格式分别为:
JPEG、BMP、PCX、TIFF、PNG、GIF、HDF、ICO、CUR、XWD、RAS、PBM、PGM、PPM。
(3)说明函数imread的用途格式以及各种格式所得到的图像的性质。
imread的常见调用格式为:
A=imread(filename,fmt)
其作用是将文件名用字符串filename表示的,扩展名用fmt表示的图像文件中的数据读到矩阵A中。
如果filename所指的为灰度级图像,则A为一个二维矩阵;如果filename所指的为RGB图像,则A为一个m×n×3的三维矩阵。
Filename表示的文件名必须在MATLAB的搜索路径范围内,否则需指出其完整路径。
imread的其他几种重要的调用格式为:
[X,map]=imread(filename.fmt)
[…]=imread(filename)
[…]=imread(URL,…)
[…]=imread(…,idx)(CUR,ICOandTIFFonly)
[…]=imread(…,’frames’,idx)(GIFonly)
[…]=imread(…,ref)(HDFonly)
[…]=imread(…,’BackgroundColor’,BG)(PNGonly)
[A,map,alpha]=imread(…)(ICO,CURandPNGonly)
上面一些参数的含义如下:
idx是指读取图标(cur、ico、tiff)文件中第idx个图像,默认值为1。
’frame’,idx是指读取gif文件中的图像帧,idx值可以是数量、向量或’all’。
ref是指整数值。
alpha是指透明度。
(4)结合实验内容,定性评价平均滤波器/中值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的去噪效果?
平均滤波对两种噪声去噪效果差不多,中值滤波对椒盐噪声去噪效果更好。
(5)结合实验内容,定性评价滤波窗口对去噪效果的影响。
就对于同一图像而言,滤波窗口M×M中其中M值越大图片越模糊同时去噪效果则越好。
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