数字内容实验.docx

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1、实验二：图像处理基础实验2012211316班陈莞蓉20122115721.实验类别设计型实验：熟悉matlab在数字图像处理方面的操作，并给出实验结果。2.实验目的了解matlab有关图像的基本操作，如图像的读写，显示等。掌握二维DFT变换、离散余弦变换及其物理意义。3.实验条件(1)WindowsXP或WindowsVista等操作系统；(2)Matlab7.x版本软件；(3)图像库。4.实验原理Matlab是广泛使用的一种可视化科学计算软件，它具有语法结构简单、数值计算高效、图形功能完备和图像处理方便的特点，是信号处理和信息隐藏处理中使用最多的软件。离散傅里叶变换、离散余弦变换和离

2、散小波变换是图像、音频信号处理的基础操作。时域信号转换到不同变换域以后，对导致不同程度的能量集中。自然形式下的图像是不能直接由计算机进行分析的，一幅图像在用计算机分析前必须先转化为数字形式。可以用一个数字阵列来表示一幅图像。物理图像被划分成很多图像元素的小区域（称之为像素，是构成图像的最小基本单位）。图像的像素由两个基本的属性：像素位置和灰度值两个属性。像素位置由像素所在的行和列的坐标值决定，即（x,y）；像素的灰度值即该像素对应的亮度值，一般用一个字节来表示，即灰度值的取值范围为0-255（0为黑色，255为白色，中间为灰色）。因此，一个二维的图像可表示为I=f(x,y)。对于彩色图片

3、，一个像素都用R、G、B三个分量来表示，每个分量都有256个亮度级，所以每个像素需要用3个字节来表示。因此，一个彩色图像可表示为I=f(x,y,z)（z=1时表示R分量，z=2时表示G分量，z=3时表示B分量）1.实验要求1.1Matlab图像读取操作熟悉MATLAB语言中对图像数据读取，显示等基本函数。特别需要熟悉下列命令：熟悉imread()函数、imwrite()函数、size()函数、Subplot（）函数、Figure（）函数。1)将文件夹中的lena_256.tiff图像文件读出。用到imread，imfinfo等函数，观察一下图像数据，了解一下数字图像在MATLAB中的处理

4、就是处理一个矩阵。将这个图像显示出来（用imshow）。将新图像存储成bmp,png格式并显示出来（imwrite）2)将文件夹中的lena.bmp图像文件读出，用rgb2gray()将其转化为灰度图像，在同一窗口显示原图像与灰度图像。并在同一窗口输出原图像及R,G,B三个分量图像。3)读取两幅图像，进行加，减，乘，除运算，并显示原图像与运算结果。ADD=imadd(I1,I2);%两个图像相加SUB=imsubtract(I1,I2);%两个图像相减MUL=immultiply(I1,I1);%两个图像相乘DIV=imdivide(I1,I2);%两个图像相除4)灰度直方图描述了一副图

5、像的灰度级统计信息。从数学角度来说，图像直方图描述图像各个灰度级的统计特性，它是图像灰度值的函数，统计一幅图像中各个灰度级出现的次数或概率。给出lena_256.tiff图像的灰度直方图。1.2Matlab图像变换操作1)在Matlabworkspace中生成一幅大小为512×512像素的8位灰度图,背景为黑色，中心有一个宽40像素高20像素的白色矩形。如下图所示：2)将这幅图像保存为文件test.bmp。3)从文件test.bmp中读出图像到变量I。4)在Matlab图形界面中显示变量I所代表的图像。5)对I分别作二维DFT变换，结果保存到变量F。注意将频域原点调整至中心位置。ffts

6、hift6)将傅立叶频谱,即

7、F

8、的取值范围调整为0－255并显示。abs7)对频谱图的物理意义作简要说明。1.1Matlab图像变换操作使用离散傅里叶变换、离散余弦变换对lena_256.tiff图像进行操作（dct2、idct2），观察这些变换的结果。将离散余弦变换后的图像只保留前40*40子矩阵，其余子矩阵赋值为0，在此基础上执行离散余弦逆变换得到压缩后的图，在同一窗口中将原图与压缩后的图显示出来，观察结果。2.可选实验1)使用离散傅里叶变换、离散余弦变换对lena.bmp图像进行操作，观察这些变换的结果。2)使用离散小波变换对lena_256.tiff图像进行操作，观察变换的结果

9、。3.实验结果3.1Matlab图像读取操作熟悉MATLAB语言中对图像数据读取，显示等基本函数。特别需要熟悉下列命令：熟悉imread()函数、imwrite()函数、size()函数、Subplot（）函数、Figure（）函数。1）将文件夹中的lena_256.tiff图像文件读出。将这个图像显示出来（用imshow）。将新图像存储成bmp,png格式并显示出来（imwrite）2）将文件夹中的lena.bmp图像文件读出，用