数字图像处理图像变换实验报告

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1、数字图象处理实验指导书实验一图象变换实验实验报告实验名称：图像处理姓名：刘强班级：电信1102学号：1404110128数字图象处理实验指导书实验一图象变换实验实验一图像变换实验——图像点运算、几何变换及正交变换一、实验条件PC机数字图像处理实验教学软件大量样图二、实验目的1、学习使用“数字图像处理实验教学软件系统”，能够进行图像处理方面的简单操作；2、熟悉图像点运算、几何变换及正交变换的基本原理，了解编程实现的具体步骤；3、观察图像的灰度直方图，明确直方图的作用和意义；4、观察图像点运算和几何变换的结果，比较不同参数条件下的变换效果；5、观察图像正交变换的结果，明确图像的空间频率分布情

2、况。三、实验原理1、图像灰度直方图、点运算和几何变换的基本原理及编程实现步骤图像灰度直方图是数字图像处理中一个最简单、最有用的工具，它描述了一幅图像的灰度分布情况，为图像的相关处理操作提供了基本信息。图像点运算是一种简单而重要的处理技术，它能让用户改变图像数据占据的灰度范围。点运算可以看作是“从象素到象素”的复制操作，而这种复制操作是通过灰度变换函数实现的。如果输入图像为A(x,y)，输出图像为B(x,y)，则点运算可以表示为：B(x,y)＝f[A(x,y)]其中f(x)被称为灰度变换（GrayScaleTransformation，GST）函数，它描述了输入灰度值和输出灰度值之间的转换

3、关系。一旦灰度变换函数确定，该点运算就完全确定下来了。另外，点运算处理将改变图像的灰度直方图分布。点运算又被称为对比度增强、对比度拉伸或灰度变换。点运算一般包括灰度的线性变换、阈值变换、窗口变换、灰度拉伸和均衡等。图像几何变换是图像的一种基本变换，通常包括图像镜像变换、图像转置、图像平移、图像缩放和图像旋转等，其理论基础主要是一些矩阵运算，详细原理可以参考有关书籍。实验系统提供了图像灰度直方图、点运算和几何变换相关内容的文字说明，用户在操作过程中可以参考。下面以图像点运算中的阈值变换为例给出编程实现的程序流程图，如下：数字图象处理实验指导书实验一图象变换实验1、图像正交变换的基本原理及编

4、程实现步骤数字图像的处理方法主要有空域法和频域法，点运算和几何变换属于空域法。频域法是将图像变换到频域后再进行处理，一般采用的变换方式是线性的正交变换（酉变换），主要包括傅立叶变换、离散余弦变换、沃尔什变换、霍特林变换和小波变换等。正交变换被广泛应用于图像特征提取、图像增强、图像复原、图像压缩和图像识别等领域。正交变换实验的重点是快速傅立叶变换（FFT），其原理过于复杂，可以参考有关书籍，这里不再赘述。至于FFT的编程实现，系统采用的方法是：首先编制一个一维FFT程序模块，然后调用该模块对图像数据的列进行一维FFT，再对行进行一维FFT，最后计算并显示幅度谱。程序流程图如下：二、实验内容

5、图像灰度直方图点运算数字图象处理实验指导书实验一图象变换实验：图像反色、灰度线性变换、阈值变换、窗口变换、灰度拉伸和灰度均衡几何变换：图像镜像变换、图像转置、图像平移、图像缩放和图像旋转正交变换：傅立叶变换、离散余弦变换、沃尔什变换、霍特林变换和小波正反变换注意：1、所有实验项目均针对8位BMP灰度图像进行处理，其它格式（如JPG）的图像可以利用系统提供的图像格式转换工具进行转换，再进行处理；2、本次实验的重点是图像的灰度直方图和点运算，几何变换和正交变换只作一般性了解。一、实验步骤以图像灰度阈值变换为例说明实验的具体步骤，其它实验项目的步骤与此类似。1、打开计算机，在系统桌面上双击“数

6、字图像处理实验教学软件系统”的可执行文件“图象处理”的图标，进入实验系统；2、执行文件→打开，在OPEN对话框中选择待处理的图像，按【OK】后系统显示出图像；3、执行查看→图像基本信息，将显示图像基本信息对话框，如图所示；数字图象处理实验指导书实验一图象变换实验1、执行查看→灰度直方图，查看图像的灰度直方图，如图所示；2、执行图像变换→正交变换→傅立叶变换，查看图像的频率域分布情况，如图所示；数字图象处理实验指导书实验一图象变换实验1、执行图像变换→正交变换→小波变换，查看图像经过小波变换的效果，如图所示；2、执行图像变换→点运算→阈值变换，修改阈值变换对话框中的阈值参数，如图所示；数字

7、图象处理实验指导书实验一图象变换实验1、设置完阈值参数后按【OK】,系统显示阈值变换后的图像，与原图像进行比较，观察阈值变换的效果，如图所示；2、重复步骤4，查看阈值变换后图像的直方图分布情况；数字图象处理实验指导书实验一图象变换实验1、重复步骤5，查看阈值变换后图像的频率域分布情况；11、执行文件→保存或另存为，保存处理后的图像；12、执行文件→重新加载，重新加载原始图像，但要注意先前对图像的处理将会丢失；注意：13、在执行步骤2