实验二数字图像处理孙博文

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1、昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（2016—2017学年第一学期）年级、专业、班2014级计科143班学号201410405325孙博文实验项目名称:灰度变换指导教师张云教师评语该同学是否了解实验原理：A.了解口该同学的实验能力：A.强口该同学的实验是否达到要求：A.达到口实验报告是否规范：A.规范口实验过程是否详细记录：A.详细口B.基本了解口B.中等口B.基本达到口B.基本规范口B.—般口C.不了解口C.差□C.未达到口C.不规范口C.没有□教师签名：年月日实验二、:灰度变换一、实验S的1、理解图像增强的概念；2、掌握灰度线性变换和非线性变换的图像增强方法及应用；3、

2、掌握灰度直方图均衡化的图像增强方法及应用。二、实验原理术语“空域”指的是图像平而本身。在空域上，图像处理方法是通过直接对图像像素的处理来实施的。空域处理方法可分为两种：灰度级变换与空域滤波。空域技术所使用的对像素的直接操作可用下式表示：g（x，）’）=r[/（%，），）]，其中f（x，y）为输入图像，g（x，y）为输出图像，T是对图像f进行处理的操作符，它定义在像素点（x，y）所指定的空间邻近像区（简称为邻域）内。定义像素点（X，y）的邻域的主要方法是，使用以（X，y）为中心的方形或矩形像区。当这样的邻域的中心从左上角原点的开始遍历像素点时，将覆盖图像中不冋的像区。当T应用于每个被遍

3、历的像素点f（x，y）时，便得到在该像素点的输出图像g（x，y）。在计算g（x，y）时，只使用在（X，y）邻域中的像素。在处理灰度图像并且当邻域大小为1X1时，T的形式最简单，它成为一个灰度（或亮度）级的变化函数（即，灰度变换）。此时，g（x，y）的值仅由在（x,y）处的亮度f（x,y）来决定。由于灰度变换T仅取决于灰度的值，与（x,y）无关，所以T可写成如下的简单形式：5=T（r）,其中，r表示图像f中相应点（x,y）的灰度，s表示图像g中相应点（x,y）的灰度。灰度变换T通常包括灰度变换增强与直方图增强。灰度变换增强可以通过改变图象的灰度范围及分布来实现。在实际应用屮，为了突出图

4、像屮感兴趣的研究对象，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，即分段拉伸。另一方面，直方图增强是以累积分布函数变换法为基础的直方图修正法。三、所用仪器、材料微型计算机一台、Matlab软件。四、实验过程、内容1、实验内容1）输入图像读入。2）灰度变换：请自己编程和调用Matlab中的图像调整函数（imadjust）对输入图像进行分段线性变换和非线性变换，以达到理想的图像视觉效果，同屏显示处理前后的图像及其灰度直方图，比较处理效果的异同，并解释阁像灰度调整后其直方阁的分布情况。3）直方图均衡化：请自己编程和调用Matlab中函数来统计原图像的灰度直

5、方图，并利用直方图均衡化处理进行图像增强，同屏显示处理前后的图像及其灰度直方图，比较与原图的异同，并解释图像均衡化后其直方图分布情况。附：灰度变换的基本代码%淸空命令窗口，淸空工作空间的%显示阁像直方阁（256个分组）%灰度转换，实现明暗转换（负片(A)灰度线性变换(函数imadjust(f,[lowin;highin],[lowout;highout]，gamma))clc,clear;变量f=imread(’blob,tif’)；subplot(2,2,1)imshow(f),title(’灰度图’)；subplot(2,2,2)imhist(f,256);titleC灰度图的直

6、方图’)；gl=imadjust(f,[01],[10]);图像)subplot(2,2,3)imshow(gl),title(’灰度阁的负片阁像’)；g2=imadjust(f,[0.5;0.75],[0;l],1);%将f的[0.5,0.75]线性映射到g2的[0，1]subplot(2,2,4)imshow(g2),titleC灰度级的线性变换’)；（B）灰度非线性变换（对数映射）%清空命令窗U,清空工作空间的变量%对输入阁像f进行对数映射变换%将矩阵gl转换为灰度图片（［0,1］）clc,clear;f=imread(，point,tif’)；subplot(2,2,1)im

7、show(f),titleC灰度图’);gl=log(l+double(f));g2=mat2gray(gl);g3=im2uint8(g2);%将灰度图转换为8位图subplot(2,2,2)imshow(g3),title(’灰度级的对数变换’)；(C)直方阁均衡化(函数histeqQ，n))clc,clear;%清空命令窗口，清空工作空间的变量f=imread(，pollen,tif’)；subplot(2,2,1)imshow(f),title(’