数字图像处置实验一图像灰度变换.docx
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数字图像处置实验一图像灰度变换
数字图像处置实验报告
(一)
班级:
测控1002
姓名:
刘宇
学号:
06102043
实验一图像的灰度变换
1.实验任务
熟悉MATLAB软件开发环境,掌握读、写图像的大体方式。
理解图像灰度变换在图像增强的作用,掌握图像的灰度线性变换和非线性变换方式。
掌握绘制灰度直方图的方式,掌握灰度直方图的灰度变换及均衡化的方式。
2.实验环境及开发工具
Windws2000/XP
MATLAB7.x
3.实验原理
灰度变换
灰度变换是图像增强的一种重要手腕,它常常利用于改变图象的灰度范围及散布,是图象数字化及图象显示的重要工具。
在实际应用中,为了突出图像中感兴趣的研究对象,常常要求局部扩展拉伸某一范围的灰度值,或对不同范围的灰度值进行不同的拉伸处置,即分段线性拉伸:
图1.1不同的分段线性变换
其对应的数学表达式为:
直方图均衡化
灰度直方图的横坐标是灰度级,纵坐标是该灰度级出现的频度,它是图像最大体的统计特征。
依据概念,在离散形式下,用rk代表离散灰度级,用pr(rk)代表pr(r),而且有下式成立:
式中:
nk为图像中出现rk级灰度的像素数,n是图像像素总数,而nk/n即为频数。
直方图均衡化处置是以积累散布函数变换法为基础的直方图修正法。
假定变换函数为
(a)Lena图像(b)Lena图像的直方图
图1.2Lena图像及直方图
当灰度级是离散值时,可用频数近似代替概率值,即
式中:
l是灰度级的总数量,pr(rk)是取第k级灰度值的概率,nk是图像中出现第k级灰度的次数,n是图像中像素总数。
所以积分能够表示为下列累计散布函数(cumulativedistributionfunction,CDF)
4.实验内容
一、熟悉利用MATLAB语言中对图像数据读取、显示等大体函数:
imread()函数、imwrite()函数、imshow()函数、Figure()函数。
二、读入不同情形的图像,请自己编程和挪用Matlab中常常利用灰度变换函数对输入图像进行分段线性变换和非线性变换,比较相应的处置效果。
3、读入不同情形的图像,请自己编程和挪用Matlab中函数完成对图像进行直方图均衡化处置,试比较与源图的异同。
4、课后撰写实验报告。
5.实验分析
增加亮度后的图像及灰度直方图
二值化处置后的图像及灰度直方图
十灰度
50灰度
150灰度
利用函数处置后的图像及灰度直方图
原图
5.实验结论
灰度级越多,图像保留的信息越多,在必然程度上减少灰度级不会明显影响图像质量,但在灰度级过少的情形下图像会失真。
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- 关 键 词:
- 数字图像 处置 实验 图像 灰度 变换