数字图像处理实验报告 (1).doc
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数字图像处理实验报告 (1).doc
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数字图像处理
实验报告
专业:
电子信息工程
学号:
2010210137
姓名:
刘珂
2013年6月17日
目录
实验一MATLAB数字图像处理初步 1
实验二图像的代数运算 8
实验三图像增强—灰度变换 16
实验四图像增强—直方图变换 18
实验五图像增强—空域滤波 22
实验六图像的傅立叶变换 27
实验七图像增强—频域滤波 32
实验八彩色图像处理 40
实验九图像分割 54
实验一MATLAB数字图像处理初步
一、实验目的与要求
1.熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。
2.熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。
3.掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。
4.掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。
5.图像间如何转化。
二、实验原理及知识点
1、数字图像的表示和类别
图1图像的采样和量化
根据图像数据矩阵解释方法的不同,MATLAB把其处理为4类:
Ø亮度图像(Intensityimages)
Ø二值图像(Binaryimages)
Ø索引图像(Indexedimages)
ØRGB图像(RGBimages)
(1)亮度图像
(2)二值图像
(3)索引图像
(4)RGB图像
三、实验内容及步骤
1.利用imread()函数读取一幅图像,假设其名为flower.tif,存入一个数组中;
>>i=imread('flower.tif');
2.利用whos命令提取该读入图像flower.tif的基本信息;
>>whosi
NameSizeBytesClassAttributes
i1x11uint8
3.利用imshow()函数来显示这幅图像;
>>imshow(i)
4.利用imfinfo函数来获取图像文件的压缩,颜色等等其他的详细信息;
>>imfinfo('flower.tif')
ans=
Filename:
'C:
\ProgramFiles\MATLAB\R2011a\bin\flower.tif'
FileModDate:
'1-Apr-201308:
32:
36'
FileSize:
286256
Format:
'tif'
FormatVersion:
[]
Width:
517
Height:
350
BitDepth:
24
ColorType:
'truecolor'
FormatSignature:
[7373420]
ByteOrder:
'little-endian'
NewSubFileType:
0
BitsPerSample:
[888]
Compression:
'PackBits'
PhotometricInterpretation:
'RGB'
StripOffsets:
[70x1double]
SamplesPerPixel:
3
RowsPerStrip:
5
StripByteCounts:
[70x1double]
XResolution:
96
YResolution:
96
ResolutionUnit:
'Inch'
Colormap:
[]
PlanarConfiguration:
'Chunky'
TileWidth:
[]
TileLength:
[]
TileOffsets:
[]
TileByteCounts:
[]
Orientation:
1
FillOrder:
1
GrayResponseUnit:
0.0100
MaxSampleValue:
[255255255]
MinSampleValue:
[000]
Thresholding:
1
Offset:
285464
ImageDescription:
'MATLABHandleGraphics'
5.利用imwrite()函数来压缩这幅图象,将其保存为一幅压缩了像素的jpg文件,设为flower.jpg;语法:
imwrite(原图像,新图像,‘quality’,q),q取0-100。
>>imwrite(i,'yasuoflower.jpg','quality',50);
6.同样利用imwrite()函数将最初读入的tif图象另存为一幅bmp图像,设为flower.bmp。
>>i=imread('flower.tif');
>>imwrite(i,'flower.bmp');
7.用imread()读入图像:
Lenna.jpg和camema.jpg;
>>c=imread('lenna.jpg');
d=imread('camema.jpg');
8.用imfinfo()获取图像Lenna.jpg和camema.jpg的大小;
>>e=imfinfo('lenna.jpg')
f=imfinfo('camema.jpg')
e=
Filename:
'E:
\刘珂\数字图像处理实验指导书_2010_.files\lenna.jpg'
FileModDate:
'14-Mar-201314:
37:
32'
FileSize:
49292
Format:
'jpg'
FormatVersion:
''
Width:
300
Height:
300
BitDepth:
8
ColorType:
'grayscale'
FormatSignature:
''
NumberOfSamples:
1
CodingMethod:
'Huffman'
CodingProcess:
'Sequential'
Comment:
{}
f=Filename:
'E:
\刘珂\数字图像处理实验指导书_2010_.files\camema.jpg'
FileModDate:
'14-Mar-201314:
37:
32'
FileSize:
42541
Format:
'jpg'
FormatVersion:
''
Width:
256
Height:
256
BitDepth:
8
ColorType:
'grayscale'
FormatSignature:
''
NumberOfSamples:
1
CodingMethod:
'Huffman'
CodingProcess:
'Sequential'
Comment:
{}
9.用figure,imshow()分别将Lenna.jpg和camema.jpg显示出来,观察两幅图像的质量。
>>figure
(1),imshow('lenna.jpg');
figure
(2),imshow('camema.jpg');
Lenna.jpg
Camema.jpg
10.用im2bw将一幅灰度图像转化为二值图像,并且用imshow显示出来观察图像的特征。
>>I=imread('image011.jpg')
gg=im2bw(I);
figure,imshow(gg)
二值图像.jpg
四、实验仪器与软件
(1)PC计算机
(2)MatLab软件/语言包括图像处理工具箱(ImageProcessingToolbox)
(3)实验所需要的图片
五、思考题
(1)简述MatLab软件的特点。
答:
MatLab的原文是MatrixLaboratory,它包括若干个工具箱如Communicationcontrolwavelettoolbox、Imageprocessingtoolbox等等,其中图像处理工具箱的函数可以完成Geometricoperation、neighborhoodandblockoperations、linearfiltering、transformimageanalysis、enhancementbinary、imageoperation等操作。
(2)MatLab软件可以支持哪些图像文件格式?
答:
⑴JPEG:
一种称为联合图像专家组的图像压缩格式。
⑵BMP:
有1位、4位、8位、24位非压缩图像。
⑶PCX:
可处理1位、4位、8位、16位、24位等图像数据。
⑷TIFF:
处理1位、4位、8位、24位非压缩图像,1位、4位、8位、24位packbit压缩图像,1位CCITT压缩图像等。
⑸PNG:
包括1位、2位、4位、8位和16位灰度图像,8位和16位索引图像,24位和48位真彩色图像。
⑹GIF:
任何1位到8位的可交换的图像。
⑺HDF:
有8位、24位光栅图像数据集。
⑻ICO:
有1位、4位、8位非压缩图像。
⑼CUR:
有1位、4位、8位非压缩图像。
⑽XWD:
包括1位、8位Zpixmaps,XYBitmaps,XYPixmmmaps。
⑾RAS:
有1位bitmap、8位索引、24位真彩色和带有透明度的32位真彩色。
⑿PBM
⒀PGM
⒁PPM
(3)说明函数imread的用途格式以及各种格式所得到图像的性质。
答:
该函数用于读取图片文件中的数据。
调用格式:
A=imread(filename,fmt)
[X,map]=imread(filename,fmt)
[...]=imread(filename)
[...]=imread(URL,...)
[...]=imread(...,idx)(CUR,GIF,ICO,andTIFFonly)
[...]=imread(...,'PixelRegion',{ROWS,COLS})(TIFFonly)
[...]=imread(...,'frames',idx)(GIFonly)
[...]=imread(...,ref)(HDFonly)
[...]=imread(...,'BackgroundColor',BG)(PNGonly)
[A,map,alpha]=imread(...)(ICO,CUR,andPNGonly
所得到的图像是一个二维数组,这个二维数组存储着一张图片各个像素点的颜色索引值或颜色值。
实验二图像的代数运算
一、实验目的
1.了解图像的算术运算在数字图像处理中的初步应用。
2.体会图像算术运算处理的过程和处理前后图像的变化。
二、实验原理
图像的代数运算是图像的标准算术操作的实现方法,是两幅输入图像之间进行的点对点的加、减、乘、除运算后得到输出图像的过程。
如果输入图像为A(x,y)和B(x,y),输出图像为C(x,y),则图像的代数运算有如下四种形式:
C(x,y)=A(x,y)+B(x,y)
C(x,y)=A(x,y)-B(x,y)
C(x,y)=A(x,y)*B(x,y)
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