数字图像处理实验报告

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1、数字图像处理实验报告数字图像处理实验报告指导老师：梁毅雄院系：班级：姓名：学号：完成日期：2010.11.169第9页共10页数字图像处理实验报告实验一数字图像基本操作及灰度调整一、实验目的1.掌握读、写图像的基本方法；2.掌握MATLAB语言中图像数据与信息的读取方法；3.理解图像灰度变换处理在图像增强的作用；4．掌握绘制灰度直方图的方法，理解灰度直方图的灰度变换及均衡化的方法。二、实验内容与要求复制若干图形文件（如forest.tif和b747.jpg）至MATLAB目录下work文件夹中。1.熟悉MATLAB语言中对图像数据读取，显示等

2、基本函数特别需要熟悉下列命令：熟悉imread()函数、imwrite()函数、size()函数、Subplot（）函数、Figure（）函数。1)将MATLAB目录下work文件夹中的forest.tif图像文件读出.用到imread，imfinfo等文件，观察一下图像数据，了解一下数字图像在MATLAB中的处理就是处理一个矩阵。将这个图像显示出来（用imshow）。尝试修改map颜色矩阵的值，再将图像显示出来，观察图像颜色的变化。2)将MATLAB目录下work文件夹中的b747.jpg图像文件读出，用rgb2gray()将其转化为灰度图

3、像，记为变量B。2.图像灰度变换处理在图像增强的作用读入不同情况的图像，请自己编程和调用Matlab函数用常用灰度变换函数对输入图像进行灰度变换，比较相应的处理效果。3.绘制图像灰度直方图的方法，对图像进行均衡化处理请自己编程和调用Matlab函数完成如下实验。1)显示B的图像及灰度直方图，可以发现其灰度值集中在一段区域，用imadjust函数将它的灰度值调整到[0，1]之间，并观察调整后的图像与原图像的差别，调整后的灰度直方图与原灰度直方图的区别。2)对B进行直方图均衡化处理，试比较与源图的异同。3)对B进行如图所示的分段线形变换处理，试比

4、较与直方图均衡化处理的异同。9第9页共10页数字图像处理实验报告图1.1分段线性变换函数三、实验原理与算法分析1.灰度变换灰度变换是图像增强的一种重要手段，它常用于改变图象的灰度范围及分布，是图象数字化及图象显示的重要工具。1)图像反转灰度级范围为[0,L-1]的图像反转可由下式获得2)对数运算：有时原图的动态范围太大，超出某些显示设备的允许动态范围，如直接使用原图，则一部分细节可能丢失。解决的方法是对原图进行灰度压缩，如对数变换：s=clog(1+r)，c为常数，r≥03)幂次变换：4)对比拉伸：在实际应用中,为了突出图像中感兴趣的研究对象

5、，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理，即分段线性拉伸：其对应的数学表达式为：9第9页共10页数字图像处理实验报告1.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，它是图像最基本的统计特征。依据定义，在离散形式下，用rk代表离散灰度级，用pr(rk)代表pr(r)，并且有下式成立：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。直方图均衡化处理是以累积分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.

6、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是灰度级的总数目，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。所以积分可以表示为下列累计分布函数(cumulativedistributionfunction,CDF)四、实验步骤1.熟悉MATLAB语言中对图像数据读取，显示等基本函数1)文件读取与信息显示：loadtrees;[X,map]=imread('forest.tif');subimage(X,map);I=imread('forest.tif');imsho

7、w(I);imfinfo('forest.tif');9第9页共10页数字图像处理实验报告1)map颜色矩阵的修改[X,map]=imread('forest.tif');map1=map+map;subimage(X,map1);2)灰度图像的转化RGB=imread('b747.jpg');B=rgb2gray(RGB);1.图像灰度变换处理在图像增强的作用g1=imadjust(I,[01],[10]);g2=imcomplement(g1);g3=im2uint8(mat2gray(log(1+double(I))));2.绘制图像灰

8、度直方图的方法，对图像进行均衡化处理1)图像灰度直方图的显示与灰度调整imhist(B);J=imadjust(B,[],[01]);imhist(J);subim