数字图像处理实验指导书zcl

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1、《数字图像处理与识别》赵乘麟编著邵阳学院信息工程系2009年6月21实验一数字图像读、写及基本统计指标一、实验目的 1．掌握图像读写和运算的基本的方法。2．学会利用MATLAB编写程序进行图像的基本操作。3．理解图像信息的含义。二、主要仪器设备微机（CPU：P4以上，128M以上内存）Windows98以上操作系统、VisualC++、Matlab6.5以上版本等软件。三、实验原理1．可以将一幅图像看成是一个二维矩阵。2．Matlab图像处理工具具有读、写和显示图像功能。可采用imread函数、imwrite函数、imshow函数，也可以自

2、己编程。3．计算图像的有关统计参数。①图像的大小。数值是宽度（M，单位：像素）与高度（N，单位：像素）的乘积。②图像的灰度平均值。是指所有灰度值的算术平均值，反应了一幅图像的平均亮度。③协方差矩阵。设计和是大小为MхN的两幅图像，则两幅图像的协方差矩阵为：协方差矩阵是两图像之间的相关程度的一种量度。协方差矩阵为零时表明两图像之间相互独立，反之表示两图像之间相互依赖。越大，相关程序越高。若，则单幅图像的协方差即为该图像的方差。④图像的灰度标准差。21由于方差按数据的平方来计算，与灰度值相差太大，难以直观衡量，所以对方差开方得到标准差SD，标准

3、差是评价离散度的较好指标。⑤图像的相关系数。协方差可以作为两幅图像相关性的一种量度。但它受两图像像素数值的影响。因些，常将其归一化成相关系数。两幅图像和的相关系数是描述图像相关程度的统计量，反映了两幅图像相互的线性联系密切程度。相关系数在0～1范围内变动，其值越接近1，两个图像的线性相关越密切；其值越接近0，相关越不密切。四、实验内容1.从最常用的“.BMP”图像格式中读取图像数据，并显示图像；2.利用“读图像文件I/O”的iminfo函数了解图像文件的基本信息。利用“像素和统计处理”函数计算读入图像的二维相关系数（corr2函数）、确定像

4、素颜色值（impoxel函数）、像素的平均值（mean函数）、显示像素的信息(pixval函数)、计算像素的标准偏移（std2函数）等。3.对图像进行改变大小（imresize函数）、旋转(imrotate函数)等几何操作，将不同操作后的图像用函数分别写入到各自的图像文件中。五、实验步骤指导1.读取文件rice.tif和cameraman.tif的图像数据，显示图像。读取图像文件的信息，说明含义。MATLAB函数:imread/imshow/imfinfo举例：A=imread('rice.tif');imshow(A); 2.将rice.

5、tif和cameraman.tif两副图像相加、相减，或者减去一个常数，显示并保存处理后的图像。MATLAB函数:imwrite/imadd/imsubtract;举例：J=imread('cameraman.tif');K=imadd(I,J);213．将rice.tif和cameraman.tif两副图像改变大小（imresize函数）、旋转(imrotate函数)等几何操作，将不同操作后的图像用函数分别写入到各自的图像文件中。显示几何操作后的图像，读取图像文件的信息，并比较与几何操作前的有什么不同。六、实验报告要求1．说明读、写和显示

6、图像文件、计算图像的有关统计参数的原理或方法。2．显示几何变换前、后的图像，记录几何变换前、后的图像的统计数据。3．写出上述图像处理的程序。4．总结心得与体会。七、思考题1．位图图像有哪些基本的信息？2．比较不同图像的统计特征的差别，并分析原因。21实验二数字图像的去噪一、实验目的1．掌握图像滤波的基本原理。2、掌握图像锐化的基本原理和方法。3、学会运用不同滤波方法对图像去噪。4、设计程序对图像进行去噪和锐化处理。二、主要仪器设备微机（CPU：P4以上，128M以上内存）Windows98以上操作系统、VisualC++、matlab6.5

7、以上版本等软件。三、实验原理滤波分为非线性滤波和线性滤波。1．均值滤波是一种线性滤波方法，其采用的主要方法为领域平均法。线性滤波的基本原理是用均值代替原图像中的各个像素值，即对待处理的当前像素点（x，y），选择一个模板，该模板由其近邻的若干像素组成，求模板中所有像素的均值，再把该均值赋予当前像素点（x，y），作为处理后图像在该点上的灰度值g（x，y），即个g（x，y）=1/m∑f（x，y）m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。2．中值滤波一种非线性的图像处理方法，中值滤波的原理就是用一个含有奇数点的滑动窗口，将窗口正中那点的值用窗口内各

8、点的中值代替。3．拉普拉斯算子如下：拉普拉斯算子首先将自身与周围的8个像素相减，表示自身与周围像素的差异，再将这个差异加上自身作为新像素的灰度。21四、实验内容(1)给图像加噪声