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《生物医学图像处理实验指导书2014》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实验一直方图MatIab运算及C之间转换一、实验目的1.熟悉利用Matlab进行图像处理的基本操作，了解图像数据的存储形式及进行图像处理编程的步骤方法。2.巩固图像处理编程的步骤格式，理解图像直方图的原理，掌握图像直方图的实现方法。二、实验内容1•矩阵赋值、求最大值等操作（见上传的.m文件），转换为C语言。2.从图像的行列扫描以及直方图的灰度扫描两种思路进行Matlab编程，绘制直方图，观察图像效果与直方图的关系。3.比较两种实现方法的复杂度，并计算两种方法的完成时间。三、实验要求1、编写代码，完成各项实验内容2、总结实验中遇到问题及解决方案，书写实验报告实验二图像增强（直方图均衡化、
2、同态滤波）一、实验目的理解图像灰度变换和直方图的概念，掌握灰度变换和直方图均衡化的原理及实现方法。二、实验内容1、线性灰度变换2、非线性变换S=C”,修改指数7观察图像效果，总结指数项了合理取值的一般规律3、直方图绘制直方图，观察图像效果与直方图的关系4、直方图均衡化利用直方图均衡化确定灰度变换关系，画出变换曲线及图像处理前后的直方图5、选择合适的图片和函数及参数，进行同态滤波，比较光照变化情况和直方图的改变。三、实验要求1、编写代码，完成各项实验内容2、总结实验中遇到问题及解决方案，书写实验报告实验三模糊图像恢复一、实验目的本实验是一个综合性实验，要求学生巩固学习多个知识点和内容，主
3、要有:1、理解掌握运动图像的退化模型；2、掌握维纳滤波法的原理和实现方法；3、在不同的噪声和点扩散函数参数下进行恢复，并比较结果；4、通过分析和实验得出相应的结论。二、实验准备1、运动模糊退化模型：运动模糊是图像退化的一种，可以用数学表达式刻画出来。对线性移(空)不变系统，退化模型可表示为：曲，刃二力化刃处，刃+朋,刃。对匀速直线运动而言，退化图像为：Tg(x,y)=fx-X()(/),y-其^x()(t)和旳⑵分别表示兀和)'•方向的运动分量。并假设退化系统是线性移不变的，光学成像过程是完善的，快门开关是瞬间完成的。对上式进行傅立叶变换，则得频域表达式为G(仏v)=JJg(兀,y
4、)exp[-jl7C(ux+vy^lxdy=T=F(“*)Jexp{-丿2兀[%(/)+臥(/)]}(〃=0-X。(/),y-儿(r)]exp[-jl7T(iix+叮)协心dt其中H(u,)=exp{-j2^[wx0(/)+vj0(/)]}//■0假设景物只在x方向匀速运动，在卩时间内共移动距离是Q,即x0(t)=atrr,yo(t)=O.则TC•aalexp-j2mi——j0Tdt=sin(加/d)exp[-jmia]mia在Matlab中可用滤波器卷积的方法仿真出运动模糊图像。h=fspecial('motion',len,theta),表示在theta方向移动len长度，产生运动
5、模糊的点扩散函数2blurred=iinfilter(I,h,*circular,，‘conv'),产生运动模糊图像。2、维纳滤波法恢复图像：此方法也叫最小均方误差滤波法，是建立在图像和噪声都是随机过程，图像和噪声不相关，其中之一的均值为零，灰度估计值与退化图像中的灰度值成线性关系。其基本思想是找到原图像/匕，刃的一个估计/(兀刃，使得估计与原图像之间的均方误差在统计意义上最小。e2=E{[f(x^y)-f^y^}其中E{・}表示数学期望，当上式取得最小值吋，所得到的估计值/(xoO在频域的表达式为:F(m,v)=H(u,v^+Sw(«,v)/S/(w,v)G仏v)其中是点扩散函数A(
6、x,y)的傅里叶变换，Huy)是退化函数H(s)的复共辘，必(心)二N(s)F、來附)二
7、S(s)F分别是噪声和原图像的功率谱。而在实际当中，Srt(w,v)>5/(1")未知，特别是上式无法直接运用。解决的方法之一是令S„(w,v)/5Xw,v)等于某个常数k。上式就成了:咱G(s)在Matlab中有专门的函数可以实现维纳滤波法恢复。wn1=deconvwnr(blurred,h),参数部分有多种选择的方法，这个表示用真实的点扩散函数进行恢复。为了对比，可取不同的参数，以及加入噪声，再恢复，噪声可用imnoise或randn函数生成。细节可参阅matlab相关资料。三、实验内容与要
8、求参照以上知识点和过程仿真一幅运动模糊图像，用不同的参数，不同的噪声等情况下进行恢复，并探讨各量对恢复结果的影响。四、实验报告1、提交经调试正确的程序源代码及相关文档。2、总结调试程序时遇到的问题及解决方案。实验五边缘检测与分割(otsu法)一、实验目的1.了解图像分割的基本方法，掌握阈值分割与边缘检测的区别2.掌握利用最大类间方差法计算阈值的原理及实现方法3.掌握常用的边缘检测算子，了解边缘检测与图像锐化的关系二、实验准备1.复习图像分割的概
