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1、实验三空域图像增强(灰度变换、直方图处理)一、实验目的1.掌握灰度变换的基本原理。2.掌握直方图处理的基木原理。3.掌握Matlab屮灰度变换和玄方图处理的实现方法。二、实验内容1.灰度变换(直接正比变换)。2.灰度变换(截取式正比变换)。3.灰度变换(反比变换)。4.灰度变换(对比拉仲)。5.灰度变换(灰度切割)。6.灰度变换(对数变换)。7.灰度变换(幕次变换)。&直方图处理(直方图均衡化).三、实验仪器、设备及材料1.电脑一台(2GCPU、2GBRAM、50GBDisk及以上)。2.Windows200()/WindowsXP
2、/Windows7。3.MatlabR2006b及以上版本。4.记录用的笔、纸。四、实验原理1.灰度变换灰度变换是一种点操作，根据原始图像屮每个像素的灰度值，按照某种映射规则将其转化为另一灰度值。其原理是将原图像心，y)中的每个像素的灰度按EH操作直接变换以得到目标图像g(_x,y)^若以s表示心，y),以7表示则灰度变换原理如下图所示：2.直方图处理直方图变换可以清晰图像细节，突出目标物体，改善亮度比例关系，增强图像对比度。直方图变换基于概率论。直方图均衡化主要用丁增强动态范围偏小的图像的反差。其基本思想是把原图像的直方图转换为均
3、匀分布的形式，增加像素灰度值的动态范围，增强图像整体对比度。五、实验步骤1.灰度变换(玄接正比变换)(1)程序源代码：closeallclearl5clcdisp(====E4_4_l.m====')；I二imread(Tice・png);subplot(3,3,1),imshow(I),ylabclC原图像J;subplot(3,3,2),imhist⑴；%方法1■系统函数J=imadjust(I,[40/255204/255],[01]);%图像的最小灰度值为40,最人灰度值为204subplot(3,3,4),imshow(J
4、),ylabel('变换图像(方法1)');subplot(3,3,5),imhist(J);%方法2■编稈实现%把灰度值范围从[40,204]映射到[0,255]fO=O;gO=O;%分段曲线的第1个点fl=40;gl=0;%分段曲线的第2个点f2=204;g2=255;%分段曲线的第3个点f3=255;g3=255;%分段曲线的第4个点Subplot(3,3,9),plot([f0,fl,f2,f3],[g0,gl,g2,g3]),xlabel(f),ylabel('g'),axis([O2550255]);%绘制变换曲线rl=
5、(gl-gO)/(fl-fO);%曲线1的斜率bl=gO-rl*fO;%曲线1的截距r2=(g2-gl)/(f2-fl);%曲线2的斜率b2=gl-r2*fl;%曲线2的截距r3=(g3・g2)/(f3■⑵;％曲线3的斜率b3=g2-r3*f2;%曲线3的截距[m,n]=size(I);K=double(I);fori=l:mforj=l:ng(ij)=O；if(f>=fO)&(f<=fl)g(ij)=r1*f+b1;%曲线1的方程y=r1*x+b1elseif(f>=f1)&(f<=f2)g(i,j)=r2*f+b2;%曲线2的方
6、程y=r2*x+b2elseif(f>=f2)&(fv二f3)g(i,j)=r3*f+b3;%曲线3的方程y=r3*x+b3endendendendend16subplot(3,3,7),imshow(uint8(g)),ylabel(‘变换图像(方法2)J;subplot(3,3,8),imhist(uint8(g));(1)观察并记录实验结果：作为实验报告的内容62010⑶将“分段曲线的第2个点^更改为-fl=150;gl=0f观察并记录实验结果，分析产生该结果的原因：作为实验报告的内容。Ln4—50o50o002021.灰度
7、变换(截取式正比变换)(1)程序源代码：closeallclearclcdisp(,====E4_4_2.m====,);I=imread('rice.png');subplot(3,3,l),imshow(I),ylabel('原图像')；subplot(3,3,2),imhist(I);%方法1■系统函数%把灰度值范围[80,160]映射到[20,220],灰度值小于80的映射为20,灰度值大于16()的映射为220J=imadjust(I,[80/255160/255],[20/255220/255]);subplot(3,3
8、4),imshow(J),ylabel('变换图像(方vl1)');subplot(3,3,5),imhist(J);%方法2■编程实现%把灰度值范围[80,160]映射到[20,220],灰度值小于80的映射为20,灰度值人于160
