数字图像处理实验报告 计科1105班 0909112912 李光

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1、数字图像处理实验报告学院：信息科学与工程学院班级：计科1105班姓名：李光学号：0909112912时间：2013年12月27日实验一：数字图像基本操作及灰度变换1．实验目的1)掌握MATLAB语言中图像数据与信息的读写方法。2)理解图像灰度变换处理在图像增强的作用。3)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。2.实验原理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，是图像数字化及图像显示的重要工具。1)图像反转灰度级范围为[0,L-1]的图像

2、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：2.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

3、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)3、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，显示等基本函数特别需要熟

4、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）。2)将MATLAB目录下work文件夹中的b747.jpg图像文件读出，用rgb2gray()将其转化为灰度图像，记为变量B。2.图像灰度变换处理在图像增

5、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，试比较与原图的异同。4.实验具体实现1.熟悉MATLAB语言中对图像

6、数据读取，显示等基本函数1)文件读取与信息显示：[X,map]=imread('kids.tif');subimage(X,map);I=imread('kids.tif');imshow(I);imfinfo('kids.tif');图像如下1)灰度图像的转化RGB=imread('greens.jpg');B=rgb2gray(RGB);imshow(B)图像如下：1.图像灰度变换处理在图像增强的作用g1=imadjust(B,[01],[10]);g2=imcomplement(g1);imsho

7、w(g2)图像如下g3=log(1+double(I));imshow（g3）；图像如下2.绘制图像灰度直方图的方法，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);subimage(J);1)对B进行直方图均衡化处理，试比较与原图的异同。I=imread('pout.tif');[J,T]=histeq(I);figure,plot((0:255)/255,T);实验二数字图像的空间域滤波和频域滤波一、实验目的1

8、.掌握图像滤波的基本定义及目的。2.理解空间域滤波的基本原理及方法。3.掌握进行图像的空域滤波的方法。4.掌握傅立叶变换及逆变换的基本原理方法。5.理解频域滤波的基本原理及方法。6.掌握进行图像的频域滤波的方法。二、实验内容与要求1.平滑空间滤波：1)读出eight.tif这幅图像，给这幅图像分别加入椒盐噪声和高斯噪声后并与前一张图显示在同一图像窗口中。2)对加入噪声图像选用不同的平滑（低通）模板做运算，对比不同模板所形成的效果，要求在同一