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1、实验5图像频域增强一、实验目的通过本实验使学生掌握使用MATLAB的二维傅里叶变换进行频域增强的方法。二、实验原理本实验是基于数字图像处理课程中的图像频域增强理论来设计的。本实验的准备知识：第四章频域图像增强中的一维傅里叶变换和二维傅里叶变换，频域图像增强的步骤，频域滤波器。根据教材285页到320页的内容，开展本实验。可能用到的函数：1、延拓函数padarray例：A=[1,2;3,4];B=padarray(A,[2,3],’post’);则结果为B=12000340000000000000使用该函数实现图像的0延拓。Padarray还有其它
2、用法，请用help查询。2、低通滤波器生成函数首先编写dftuv函数，如下function[U,V]=dftuv(M,N)%DFTUVComputesmeshgridfrequencymatrices.%[U,V]=DFTUV(M,N]computesmeshgridfrequencymatricesUandV.UandVareusefulforcomputingfrequency-domainfilterfunctionsthatcanbeusedwithDFTFILT.UandVarebothM-by-N.%Setuprangeofvaria
3、bles.u=0:(M-1);v=0:(N-1);%Computetheindicesforuseinmeshgrid.idx=find(u>M/2);u(idx)=u(idx)-M;idy=find(v>N/2);v(idy)=v(idy)-N;%Computethemeshgridarrays.[V,U]=meshgrid(v,u);然后编写低通滤波器函数function[H,D]=lpfilter(type,M,N,D0,n)%LPFILTERcomputersfrequencydomainlowpassfilters.%H=lpfilte
4、r(TYPE,M,N,D0,n)createsthetransferfunctionofalowpassfilter,H,ofthespecifiedTYPEandsize(M-by-N).Toviewthefilterasanimageormeshplot,itshouldbecenteredusingH=fftshift(H).%validvaluesforTYPE,D0,andnare:%'ideal'IdeallowpassfilterwithcutofffrequencyD0.nneednotbesupplied.D0mustbepos
5、itive.%'btw'Butterworthlowpassfilterofordern,andcutoffD0.Thedefaultvaluefornis1.D0mustbepositive.%'gaussian'Gaussianlowpassfilterwithcutoff(standarddeviation)D0.nneednotbesupplied.D0mustbepositive.%Usefunctiondftuvtosetupthemeshgridarraysneededforcomputingtherequireddistances
6、.[U,V]=dftuv(M,N);%D=sqrt(U.^2+V.^2);%ComputethedistancesD(U,V)%Beginfiltercomputations.switchtypecase'ideal'H=double(D<=D0);case'btw'ifnargin==4n=1;endH=1./(1+(D./D0).^(2*n));case'gaussian'H=exp(-(D.^2)./(2*(D0^2)));otherwiseerror('Unknownfiltertype')end通过调用函数lpfilter可生成相应的滤
7、波器掩膜矩阵。参考该函数可相应的生成高通滤波器函数。3、频域滤波F=fft2(f,size(H,1),size(H,2));%对延拓的f计算FFT。注意，这里隐含着对f的延拓。G=real(ifft2(H.*F));%滤波Gf=G(1:size(f,1),1:size(f,2));%裁剪后的图像三、实验内容（一）图像频域增强的步骤参考教材286页的Figure4.36，重复该图像中的步骤，并将相应的结果显示出来。（二）频域低通滤波产生实验四中的白条图像。设计不同截止频率的理想低通滤波器、Butterworth低通滤波器，对其进行频域增强。观察频域
8、滤波效果，并解释之。设计不同截止频率的理想低通滤波器、Butterworth低通滤波器，对含高斯噪声的lena图像进行频域增强。观察频域
