数字图像处理上机实验0008Word格式.docx
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数字图像处理上机实验0008Word格式.docx
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imshow(f1);
subplot(1,2,2);
imshow(fft2(f1));
%f2(x,y)=(-1)^(x+y)*f1(x,y)
fori=1:
128
forj=1:
f2(i,j)=(-1)^(i+j)*f1(i,j);
figure
(2);
subplot(1,3,1);
imshow(f2);
f3=imrotate(f2,-45,'
bilinear'
);
%将f2顺时针旋转45度
subplot(1,3,2);
imshow(fft2(f2));
%显示f2的频谱
subplot(1,3,3);
imshow(fft2(f3));
%显示f3的频谱
均衡化后的直方图并非完全均匀分布的原因:
因为图像的像素个数和灰度等级均为离散值,而且均衡化后使灰度级并归。
2.对256256大小、256级灰度的数字图像lena进行频域的理想低通、高通滤波,同屏显示原图、幅度谱图和低通、高通滤波的结果图。
源代码:
figure
(1);
fid=fopen('
d:
\img\lena.img'
'
r'
data=(fread(fid,[256,256],'
uint8'
))'
;
subplot(2,2,1)
imagesc(data);
colormap(gray);
title('
LENA'
Color'
subplot(2,2,2);
imshow(fft2(data));
s=fftshift(fft2(data));
[M,N]=size(s);
%分别返回s的行数到M中,列数到N中
n=2;
%对n赋初值
%GLPF滤波,d0=5,15,30(程序中以d0=30为例)
d0=30;
%初始化d0
n1=floor(M/2);
%对M/2进行取整
n2=floor(N/2);
%对N/2进行取整
M
N
d=sqrt((i-n1)^2+(j-n2)^2);
%点(i,j)到傅立叶变换中心的距离
h=1*exp(-1/2*(d^2/d0^2));
%GLPF滤波函数
s(i,j)=h*s(i,j);
%GLPF滤波后的频域表示
s=ifftshift(s);
%对s进行反FFT移动
%对s进行二维反离散的Fourier变换后,取复数的实部转化为无符号8位整数
s=uint8(real(ifft2(s)));
subplot(2,2,3);
%创建图形图像对象
imshow(s);
p=fftshift(fft2(data));
[M,N]=size(p);
%分别返回p的行数到M中,列数到N中
%GLPF滤波d1=30
d1=30;
%初始化d1
n3=floor(M/2);
n4=floor(N/2);
dd=sqrt((i-n3)^2+(j-n4)^2);
h1=1-exp(-1/2*(dd^2/d1^2));
%GHPF滤波函数
p(i,j)=h1*p(i,j);
%GHPF滤波后的频域表示
p=ifftshift(p);
%对p进行反FFT移动
p=uint8(real(ifft2(p)));
subplot(2,2,4);
imshow(p);
3.对给定的两种128128、256级灰度的数字图像(图像磁盘文件名分别为Fing_128.img(指纹图)和Cell_128.img(显微医学图像)进行如下处理:
(1)对原图像进行直方图均衡化处理,同屏显示处理前后图像及其直方图,比较异同,并回答为什么数字图像均衡化后其直方图并非完全均匀分布。
异同:
由于原图像中目标物的灰度主要集中于低亮度部分,而且象素总数比较多,经过直方图均衡后,目标物的所占的灰度等级得到扩展,对比度加强,使整个图像得到增强。
数字图像均衡化后其直方图并非完全均匀分布的原因:
由于原图像中目标物的灰度主要集中于低亮度部分,而且象素总数比较少,而所占的灰度等级比较多,因此图像的对比度比较好,亮度比较大,整体图像清晰。
经过直方图均衡后,目标物的所占的灰度等级被压缩,对比度减弱,反而使目标物变的难以辨认。
数字图像均衡化后,其直方图并非完全均匀分布,这是因为图像的象素个数和灰度等级均为离散值;
而且均衡化使灰度级并归,因此,均衡化后,其直方图并非完全均匀分布。
D:
\img\cell_128.img'
%打开无格式文件
data1=(fread(fid,[128,128],'
%将打开的文件读入到data1
subplot(4,2,1);
%将figure
(1)分成4*2的8个子窗口,
data11=uint8(data1);
imshow(data11);
%图象显示
CELL'
b'
%加标题
subplot(4,2,2);
原图像直方图'
imhist(data11);
subplot(4,2,3);
%取第二个子窗口
data2=uint8(data1);
%将灰度图象转换成uint8格式
b=histeq(data2);
%直方图均衡化
imshow(b,256);
%显示均衡化图象,256可缺省
均衡化'
subplot(4,2,4);
imhist(b);
均衡化后图像直方图'
subplot(4,2,5)
\img\fing_128.img'
data3=(fread(fid,[128,128],'
%将打开的文件读入到data3
data31=uint8(data3);
%将灰度图象转换成uint8格式
imshow(data31);
%显示灰度图象
FING'
subplot(4,2,6)
imhist(data31);
subplot(4,2,7);
data4=uint8(data3);
d=histeq(data4);
imshow(d,256);
subplot(4,2,8);
imhist(d);
均衡化后原图像直方图'
(2)对原图像加入高斯噪声,用4-邻域平均法平滑加噪声图像(图像四周边界不处理,下同),同屏显示原图像、加噪图像和处理后的图像。
不加门限;
加门限
,(其中
)
%CELL
I=uint8(data1);
I1=imnoise(I,'
gaussian'
%加乘性噪声
H1=[010;
101;
010]/4;
%4×
4领域模板
J=imfilter(I,H1);
%领域平均
subplot(2,4,1),imshow(I);
%显示图像I
原图像'
subplot(2,4,2),imshow(I1);
加噪声后图像'
subplot(2,4,3),imshow(J);
%不加门限平滑
不加门限平滑后图像'
%加门限后滤波
T=2*sum(I1(:
))/128^2;
im_T=zeros(128,128);
fori=1:
forj=1:
ifabs(I1(i,j)-J(i,j))>
T
im_T(i,j)=J(i,j);
else
im_T(i,j)=I1(i,j);
subplot(2,4,4);
imshow(im_T);
加门限后'
%FING
subplot(2,4,5),imshow(I);
subplot(2,4,6),imshow(I1);
subplot(2,4,7),imshow(J);
subplot(2,4,8);
4.
(1)用Laplacian锐化算子(分
和
两种情况)对256256大小、256级灰度的数字图像lena进行锐化处理,显示处理前、后图像。
%laplacian算子锐化
I=imread('
\img\LENA256.bmp'
%读入原图像
imshow(I);
原始图像'
L=fspecial('
laplacian'
L1=[0-10;
-15-1;
0-10];
L2=[0-20;
-29-2;
0-20];
LP1=imfilter(I,L1,'
replicate'
%α=1时的拉普拉斯算子
LP2=imfilter(I,L2,'
%α=2时的拉普拉斯算子
imshow(LP1);
Laplacian算子α=1锐化图像'
imshow(LP2);
Laplacian算子α=2锐化图像'
(2)若令
,
则回答如下问题:
、
之间有何关系?
代表图像中的哪些信息?
由此得出图像锐化的实质是什么?
因为
,所以
之间有以下关系:
代表了原图像中的二阶梯度信息;
是边缘增强后的数字图像;
由此可以得出:
图像锐化的实质是将原图像与梯度信息叠加(梯度信息所占的比例由
的大小决定,
值越大则梯度信息所占的比例越大),相当于对目标物的边缘进行了增强。
5.分别利用Roberts、Prewitt和Sobel边缘检测算子,对256256大小、256级灰度的数字图像lena进行边缘检测,显示处理前、后图像。
%Roberts梯度法锐化
subplot(2,2,1);
J=double(I);
[IX,IY]=gradient(J);
%计算梯度
A=sqrt(IX.*IX+IY.*IY);
imshow(A,[]);
Roberts梯度法锐化图像'
%Prewitt算子锐化
S=imfilter(I,fspecial('
Prewitt'
));
imshow(S);
Prewitt算子锐化图像'
%Sobel算子锐化
sobel'
Sobel算子锐化图像'
6、学习数字图像处理课程的心得体会,该课程在哪些方面需要改进,对该课程或者任课老师有哪些意见或建议。
通过对数字图像处理课程的认真学习,在课堂听课和课余实践中了解了数字图像的基础知识,培养了一定的软件编程能力,在努力完成课堂作业的同时,发现了对图像方面的兴趣。
老师认真负责,布置合理的作业。
但希望能够通过更加丰富的授课方式,提高更多人学习该门课程的兴趣和主动性。
也同样希望老师能够加强点名和作业的验收,督促学生更加认真的学习知识。
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- 关 键 词:
- 数字图像 处理 上机 实验 0008