数字图像处理课设报告

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1、XI'ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY课程名称数字图像处理专业：信息与计算科学班级j姓名J学号J指导教师J2016年1月丄丄曰题目一:像变换一、实验目的1了解图像变换的意义和手段；2熟悉离散傅里叶变换、离散余弦变换、离散小波变换的基本性质;3熟练掌握图像变换的方法及应用；4通过实验了解二维频谱的分布特点；5通过本实验掌握利用MATLAB编程实现数字图像的变换。二、实验原理1、傅里叶变换原理:傅里叶变换在数学中的定义如下：设/（X）为X的函数，如果/（%）满足下面的f(x)e~j2miXdxj27na狄里赫莱条件：1）具有有限个间隔点；2）具有有限个极

2、值点；3）绝对可积。则有下列二式成立：广十ooj“'似f(x)=IF(u)eduJ—oo式中：x为时域变量，u为频率变量，如果令仍=2瓜/则有F{cd)=f(x)e^dxJ—oofM=—^F(eo)edco即傅里叶变换对。将傅里叶变换推广到二维函数：FM=rp/(x,yp2札⑽”dxdyJ—coJ—oo/(x,y)=fMF(u,v)ejMia+vy)dudvJ—ooJ—co2、离散余弦变换(DCT)原理:一个M*N的矩阵A的二维DCT被定义为:COSm=0z?=07r(2z7+l)t/-2N-其中，0

3、l⑴J—OO式中：Y为傅里

4、叶变换，取有限值。三、实验内容及步骤1、傅里叶变换：1）已知：一个30*30大小、中间有一个长为5、高为20的白色区域，其他为黑色的二值图像，如下图：该图像的频谱图如下:调用fft2()函数对该图像进行傅里叶变换，所得图像如下图:使用函数fftshift(abs(F))得到上图的频谱图如下:1OO&O604020O30结果分析：傅里叶函数fft2()返回了二维离散傅里叶变换，fftshift()函数将fft2()函数输出的结果的零频率部分移动到数组的中间，通过观察对比上面原图像和傅里叶变换后的频谱图即可验证。2、离散余弦变换：如下图：102.jpg图片及其灰度图像四女

5、丄业大学课住R计又J斤』歌对上面的灰度图像进行离散余弦变换，调用函数dct2()得到下图：之后将上面所得图像进行重构:J(abs(J)<10)=0;K=idct2(J)/255;得到下图:结果分析:dct2()函数返回原灰度图像矩阵的二维离散余弦变换，得到的图像矩阵与原矩阵大小一致；之后又调用idct2()函数对原S像进行重构，将得到的图像与原灰度图像对比可知：dct2()函数与idct2()互为可逆，都是图像的离散余弦变换。3、小波变换如下图：对原图像进行小波分解，然后处理分解系数，突出轮廓，弱化细节处理后并进行小波重构得到的增强图像。原始圏像曲安工业大学课程设计(

6、论X)用纸结果分析：图像经二维小波分解后，图像的轮廓主要体现在低频部分，而细节部分体现在子高频部分，因此可通过对低频分解系数进行增强处理，对高频分解系数进行衰减处理即可达到图像增强的作用。题目二:像增强一、实验目的1掌握灰度直方图的概念及其计算方法；2熟练掌握直方图均衡化和直方图规定化的计算过程;3熟练掌握空间域滤波中常用的平滑和锐化滤波器；4掌握色彩直方图的概念和计算方法；5利用MATLAB程序进行//图像增强。二、实验原理1、直方图灰度变换：一副给定图像的灰度级分布在OS范围内，在这样的区间［0,1］对任意一个r值进行如下变换:s=T(r)。通过这样一个变换后每个

7、r值产生一个对应的s值，变换函数T(r)应满足下列条件：1)在0《r