数字图像处理图像增强实验报告

数字图像处理图像增强实验报告
数字图像处理图像增强实验报告

实验报告

班级:08108班

姓名:王胤鑫 09号学号:08210224

一、实验内容

给出噪声图像Girl_noise.jpg,请选择合适的图像增强算法,给出你认为最优的增强后的图像。

可以使用Matlab - Image Processing Toolbox 中的处理函数。

原始图像如下:

二、算法分析

对于给出的图像中有灰色的噪声,因此首先处理灰色的线条,根据其方差的大小来判断其所在行。对于两条白色的噪声,根据与前后两行的对比来判断其所在位置。程序中设定灰色线条处理的均方差门限为0.1,白线处理的标准为与前后两行的差值超过0.2(转换为double型)。滤除噪声之后再通过中值滤波、拉普拉斯图像增强等方式对图像进行处理。

三、matlab 源程序

clear all;clc;

f=imread('girl_noise.jpg');

figure,imshow(f),title('原始图像');

[m,n]=size(f);

f0= im2double(f); % 整型转换为 double 类

f1=f0;

std_i=zeros(1,m-2);

%灰线处理

for i=2:m-1

%灰线处理

std_i(i-1)=std(f0(i,:));

if(std_i(i-1)<0.1)

for j=1:m

f0(i,j)=(f0(i-1,j)+f0(i+1,j))/2;

end

end

end

figure,imshow(f0),title('滤除灰线后的图像');

fz=f0-f1;

[r,c]=find(fz~=0);%寻找灰线噪声的位置

f2=f0;

change=0;

count=0;

for i=3:m-2

%白线处理

for j=1:m

if(abs(f0(i,j)-f0(i-1,j))>0.2&&abs(f0(i,j)-f0(i+1,j))>0.2)

count=count+1;

end

if(count>n*0.8)

count=0;

change=1;

break;

end

end

if(change==1)

for k=1:m

f0(i,k)=(f0(i-1,k)+f0(i+1,k))/2;

end

change=0;

count=0;

end

end

figure,imshow(f0),title('滤除白线后的图像');

fz1=f2-f0;

[r1,c1]=find(fz1~=0); %寻找白线噪声的位置

fn = medfilt2(f0); %反射对称填充

figure, imshow(fn),title('中值滤波后的图像');

f0 = im2double(fn); % 整型转换为 double 类

g =2*f0- imfilter(f0,w4, 'replicate'); % 增强后的图像

figure, imshow(g),title('高提升滤波图像(A=2)');

四、图像处理结果

五、结果分析

从上面结果可以看出,带状噪声处理部分,已经基本将带状噪声去除。并且通过程序找出了灰色噪声所在行为192,白色噪声所在行为179,182.

程序中的判断条件为白色噪声和前后两行的像素值相差超过一定的范围(double类型0.2),并且此类点在一行中所在的比例超过80%,与给出的原始图像对应。有程序结果可知,处理过程中仅仅对噪声所在行做了修正,除此之外并且未引入任何其他人为噪声。

而对于处理之后的图像存在的椒盐噪声,经过中值滤波器已经基本可以将椒盐噪声处理的比较好。

另外,程序中也做了A=2的高提升滤波,增强了原始信息,有图可以看出,除了细节增强意外,原始信息更加丰富,因此比之前的图像明亮许多。

(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)

数字图像处理实验指导书-河北工业大学2014实验一

数字图像处理 实验指导书 河北工业大学 计算机科学与软件学院

实验一 MATLAB数字图像处理初步 一、实验目的与要求 1.熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。 2.熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。 3.掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4.掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。 5.图像类型转换。 二、实验原理及知识点 1、数字图像的表示和类别 一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标,f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语,而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如,在RGB彩色系统中,一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此,许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理,方法是分别处理三副独立的分量图像即可。 图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式,就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化称为采样;将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此,当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时,称该图像为数字图像。 作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像,矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。

图1 图像的采样和量化 根据图像数据矩阵解释方法的不同,MA TLAB把其处理为4类: 亮度图像(Intensity images) 二值图像(Binary images) 索引图像(Indexed images) RGB图像(RGB images) (1) 亮度图像 一幅亮度图像是一个数据矩阵,其归一化的取值表示亮度。若亮度图像的像素都是uint8类或uint16类,则它们的整数值范围分别是[0,255]和[0,65536]。若图像是double类,则像素取值就是浮点数。规定双精度型归一化亮度图像的取值范围是[0,1] (2) 二值图像 一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。 (3) 索引图像 索引颜色通常也称为映射颜色,在这种模式下,颜色都是预先定义的,并且可供选用的一组颜色也很有限,索引颜色的图像最多只能显示256种颜色。 一幅索引颜色图像在图像文件里定义,当打开该文件时,构成该图像具体颜色的索引值就被读入程序里,然后根据索引值找到最终的颜色。(4) RGB图像 一幅RGB图像就是彩色像素的一个M×N×3数组,其中每一个彩色相

数字图像处理四个实验报告,带有源程序

数字图像处理 实验指导书 学院:通信与电子工程学院 专业:电子信息工程 班级: 学号: 姓名: XX理工大学

实验一 MATLAB数字图像处理初步 一、实验目的与要求 1.熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。 2.熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。 3.掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4.掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。 5.图像间如何转化。 二、实验原理及知识点 1、数字图像的表示和类别 一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标,f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语,而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如,在RGB彩色系统中,一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此,许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理,方法是分别处理三副独立的分量图像即可。 图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式,就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化成为取样;将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此,当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时,称该图像为数字图像。 作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像,矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。 图1 图像的采样和量化 根据图像数据矩阵解释方法的不同,MA TLAB把其处理为4类: 亮度图像(Intensity images) 二值图像(Binary images) 索引图像(Indexed images) RGB图像(RGB images)

大学数字图像处理模拟试卷及答案 (1)

(注:以下两套模拟题仅供题型参考,请重点关注选择填空以及判断题、名词解释,蓝色下划线内容肯定不考) 《数字图像处理》模拟试卷(A 卷) 一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号填在题前的括号内。答案选错或未作选择者,该题不得分。每小题1分,共10分) ( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象,其灰度范围在[0,255],则该图象的信息量为: a. 0 b.255 c.6 d.8 ( b )2.图象与灰度直方图间的对应关系是: a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( d )3.下列算法中属于局部处理的是: a.灰度线性变换 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( b )4.下列算法中属于点处理的是: a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( ) 5.一曲线的方向链码为12345,则曲线的长度为 a.5 b.4 c.5.83 d.6.24 ( c )6. 下列算法中属于图象平滑处理的是: a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波 https://www.360docs.net/doc/0e16809680.html,placian增强 ( )7.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是: a.梯度算子 b.Prewitt算子 c.Roberts算子 d. Laplacian算子 ( c)8.采用模板[-1 1]主要检测____方向的边缘。 a.水平 b.45° c.垂直 d.135° ( d )9.二值图象中分支点的连接数为: a.0 b.1 c.2 d.3 ( a )10.对一幅100′100像元的图象,若每像元用8bit表示其灰度值,经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit,则图象的压缩比为: a.2:1 b.3:1 c.4:1 d.1:2 二、填空题(每空1分,共15分) 1.图像锐化除了在空间域进行外,也可在频率域进行。 2.图像处理中常用的两种邻域是4-邻域和8-邻域。 3.直方图修正法包括直方图均衡和直方图规定化两种方法。 4.常用的灰度差值法有最近邻元法、双线性内插法和三次内插法。 5.多年来建立了许多纹理分析法,这些方法大体可分为和结构分析法两大类。 6.低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过,从而实现图像平滑。 7.检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为和。 8.一般来说,采样间距越大,图象数据量少,质量差;反之亦然。 三、名词解释(每小题3分,共15分) 1.数字图像是将一幅画面在空间上分割成离散的点(或像元),各点(或像元)的灰度值经量化用离散的整数来表示,形成计算机能处理的形式。 2.图像锐化是增强图象的边缘或轮廓。 3.从图象灰度为i的像元出发,沿某一方向θ、距离为d的像元灰度为j同时出现的概率

数字图像处理实验指导书

实验一 Matlab图像处理工具箱的初步练习 一、实验目的和任务 1、初步了解与掌握MA TLAB语言的基本用法; 2、掌握MA TLAB语言中图象数据与信息的读取方法; 3、掌握在MA TLAB语言中图像类型的转换。 二、实验仪器、设备及材料 1、计算机 2、MatLab软件/语言包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox) 3、实验所需要的图片 三、实验原理 将数字图像的RGB表示转换为YUV表示; Y=0.30R+0.59G+0.11B U=0.70R-0.59G-0.11B V=-0.30R-0.59G+0.89B 四、实验步骤 1、阅读资料并熟悉MatLab的基本操作 2、读取MATLAB中的图象数据 3、显示MATLAB中的图象文件。用MATLAB在自建的文件夹中建立m文件,在这个文件的程序中,将MA TLAB目录下work文件夹中的tree.tif 图象文件读出,用到imread,imfinfo等命令,观察一下图象数据,了解一下数字图象在MA TLAB中的处理就是处理一个矩阵的本质。 4、将3中的图象显示出来(用imshow)。 5、对MA TLAB目录下work文件夹中的flowers.tif进行真彩色图像、索引色图像、灰度图像、二值图像之间的相互变换,并显示。 6、进行真彩色图像RGB(lenacolor.jpg)、YIQ图像、HSV图像、YcbCr图像的相互转换,并显示。 五、实验报告要求 1、描述实验的基本步骤; 2、用图片给出步骤4、5、6中取得的实验结果; 六、实验所需图片

lenacolor.jpg 七、实验注意事项 1、学生应提前预习 2、请大家在E盘建一个目录(matlab),在每次启动时都要将这个目录加入到MATLAB的搜索路径中,添加的方法为File----Set Path----Tool---Add Path 八、思考题 1、图像之间转换的基础是什么,为什么可以实现相互的转换 九、附录 MATLAB简介 (1) MATLAB全称是Matrix Laboratory(矩阵实验室),一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件,从这一点上也可以看出,它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际上MATLAB中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的。这一特点也就决定了MA TLAB在处理数字图像上的独特优势。理论上讲,图像是一种二维的连续函数,然而在计算机上对图像进行数字处理的时候,首先必须对其在空间和亮度上进行数字化,这就是图像的采样和量化的过程。二维图像进行均匀采样,就可以得到一幅离散化成M×N样本的数字图像,该数字图像是一个整数阵列,因而用矩阵来描述该数字图像是最直观最简便的了。而MATLAB的长处就是处理矩阵运算,因此用MA TLAB处理数字图像非常的方便。MATLAB支持五种图像类型,即索引图像、灰度图像、二值图像、RGB图像和多帧图像阵列;支持BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等图像文件格式的读,写和显示。MATLAB对图像的处理功能主要集中在它的图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)中。图像处理工具箱是由一系列支持图像处理操作的函数组成,可以进行诸如几何操作、线性滤波和滤波器设计、图像变换、图像分析与图像增强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作。 1、MATLAB中图象数据的读取 A、imread imread函数用于读入各种图象文件,其一般的用法为 [X,MAP]=imread(‘filename’,‘fmt’) 其中,X,MAP分别为读出的图象数据和颜色表数据,fmt为图象的格式,filename为读取的图象文件(可以加上文件的路径)。 例:[X,MAP]=imread(’flowers.tif’,’tif’);

数字图像处理实验指导书模板

《数字图像处理》实验指导书 编写: 罗建军 海南大学三亚学院 10月

目录 一、概述 ....................................................................... 错误!未定义书签。 二、建立程序框架 ....................................................... 错误!未定义书签。 三、建立图像类 ........................................................... 错误!未定义书签。 四、定义图像文档实现图像读/写.............................. 错误!未定义书签。 五、实现图像显示 ....................................................... 错误!未定义书签。 六、建立图像处理类................................................... 错误!未定义书签。 七、实现颜色处理功能............................................... 错误!未定义书签。 (一) 亮度处理................................................................. 错误!未定义书签。 (二) 对比度处理............................................................. 错误!未定义书签。 (三) 色阶处理................................................................. 错误!未定义书签。 (四) 伽马变换................................................................. 错误!未定义书签。 (五) 饱和度处理............................................................. 错误!未定义书签。 (六) 色调处理................................................................. 错误!未定义书签。 八、实现几何变换功能............................................... 错误!未定义书签。 (一) 图像缩放................................................................. 错误!未定义书签。 (二) 旋转......................................................................... 错误!未定义书签。 (三) 水平镜像................................................................. 错误!未定义书签。 (四) 垂直镜像................................................................. 错误!未定义书签。 (五) 右转90度................................................................. 错误!未定义书签。 (六) 左转90度................................................................. 错误!未定义书签。 (七) 旋转180度............................................................... 错误!未定义书签。 九、实现平滑锐化功能............................................... 错误!未定义书签。 十、图像处理扩展编程............................................... 错误!未定义书签。

数字图像处理实验报告(空间域图像增强)

实验报告 实验名称空间域图像增强课程名称数字图像处理 姓名成绩 班级学号 日期地点

1.实验目的 (1)了解空间域图像增强的各种方法(点处理、掩模处理); (2)通过编写程序掌握采用直方图均衡化进行图像增强的方法; (3)使用邻域平均法编写程序实现图像增强,进一步掌握掩模法及其改进(加门限法)消除噪声的原理; (4)总结实验过程(实验报告,左侧装订):方案、编程、调试、结果、分析、结论。 2.实验环境(软件、硬件及条件) Windws7 MATLAB 6.x or above 3.实验方法 对如图4.1所示的两幅128×128、256级灰度的数字图像fing_128.img和cell_128.img 进行如下处理: (1)对原图像进行直方图均衡化处理,同屏显示处理前后图像及其直方图,比较异同, 并回答为什么数字图像均衡化后其直方图并非完全均匀分布。 (2)对原图像加入点噪声,用4-邻域平均法平滑加噪声图像(图像四周边界不处理,下同),同屏显示原图像、加噪声图像和处理后的图像。 ①不加门限; ②加门限T=(1/2)*avg(f(m,n)), 其中avg(f(m,n)=(1/N^2)*f(i,j)) 本次实验中的第一题,是对图像进行直方图统计和均衡化,在Matlab中有imhist()函数和histeq()函数直接调即可获得相应结果,代码如下: close all; clear all; fid=fopen('cell_128.img','r'); image1=fread(fid,[128,128],'uint8'); image1=uint8(image1); fclose(fid); subplot(2,2,1); %显示原图像 imshow(image1,[]); title('原图像'); subplot(2,2,2); %统计图像直方图 imhist(image1); title('原图像直方图');

数字图像处理程序

数字图像处理程序

数字图像处理实验 图像处理实验(一)直方图 灰度变换是图像增强的一种重要手段,使图像对比度扩展,图像更加清晰,特 征更加明显。 灰度级的直方图给出了一幅图像概貌的描述,通过修改灰度直方图来得到图像 增强。 1、灰度直方图 (1)计算出一幅灰度图像的直方图 clear close all I=imread('004.bmp'); imhist(I) title('实验一(1)直方图'); (2)对灰度图像进行简单的灰度线形变换, figure subplot(2,2,1) imshow(I); title('试验2-灰度线性变换'); subplot(2,2,2) histeq(I); (3)看其直方图的对应变化和图像对比度的变化。 原图像 f(m,n) 的灰度范围 [a,b] 线形变换为图像 g(m,n),灰度范围[a’,b’]公式:g(m,n)=a’+(b’-a’)* f(m,n) /(b-a) figure subplot(2,2,1) imshow(I) J=imadjust(I,[0.3,0.7],[0,1],1); title(' 实验一(3)用g(m,n)=a’+(b’-a’)* f(m,n) /(b-a)进行变换 '); subplot(2,2,2) imshow(J) subplot(2,2,3) imshow(I) J=imadjust(I,[0.5 0.8],[0,1],1); subplot(2,2,4) imshow(J) (4) 图像二值化(选取一个域值,(5) 将图像变为黑白图像) figure subplot(2,2,1)

数字图像处理试卷及答案2015年

中南大学考试试卷 2015-- 2016 学年1学期 时间100分钟 2015 年11月4日 数字图像处理 课程32学时2学分考试形式:也卷 专业年级: 电子信息2013级 总分100分,占总评成绩 70% 注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上 一、填空题(本题20分,每小题1分) 1. 图像中像素具有两个属性: _空间位置 ______ 和—灰度 ______ 。 2. _红(R )_、_绿(G )_、 _____________ 蓝(B )_这三种颜色被称为图像的三基色。 3. 对于一个6位的灰度图像,其灰度值范围是 __0-63 _________ 。 4. RGB 模型中黑色表示为 _____ (0,0,0) _____ 。 5. 直方图修正法包括 —直方图均衡 ___________ 和 _直方图规定化_ 两种方法。 6. 常用的灰度内插法有最近邻内插法、 _双线性内插法_和 三次内插法。 7. 依据图像的保真度,图像压缩可分为一无损压缩_和一有损压缩。 8. 图像压缩是建立在图像存在 _编码冗余,空间和时间冗余(像素间冗余) , 视觉心理冗余三种冗余基础上。 9. 根据分割时所依据的图像特性的不同,图像分割方法大致可以分为阈值分割法、边缘检 ________ 测法和一区域分割法一三大类。 10. 傅立叶频谱中,与图像的平均灰度值对应的系数是 F (0 , 0) _________ 。 二、选择题(本题20分,每小题2分) 1. 图像与灰度直方图间的对应关系是: (b ) a. ------- 对应 b. 多对一 c. 一对多 d. 都不对 2. 下列算法中属于图像平滑处理的是: (c ) a.梯度锐化 b. 直方图均衡 c. 中值滤波 https://www.360docs.net/doc/0e16809680.html,placian 增强 3. 下列图像边缘检测算子中抗噪性能最好的是: (b ) a.梯度算子 b.Prewitt 算子 c.Roberts 算子 d. Laplacian 算子 6. 维纳滤波器通常用于:(c ) a.去噪 b. 减小图像动态范围 7. 采用幕次变换进行灰度变换时,当幕次 4. 5. 采用模板]-1 1 ]主要检测__ a.水平 b.45 0 c. 一幅256*256的图像,若灰度级为 a. 256Kb b.512Kb c.1Mb 方向的边缘。(c ) 垂直 d.135 16,则存储它所需的总比特数是 d. 2M c.复原图像 d.平滑图像

骨骼图像增强实验报告

骨骼图像增强实验报告 ——数字图像处理第一次作业 实验总体思路: 原图像是人体骨骼核扫描图像,我们的目的是通过图像锐化突出骨骼的更多细节来增强图像。由于图像灰度的动态范围很窄并且有很高的噪声内容,所以很难对其进行增强。 对此我们采取的策略是,首先用拉普拉斯法突出图像中的小细节,然后用梯度法突出其边。平滑过的梯度图像将用于掩蔽拉普拉斯图像。最后,我们将试图试用灰度变换来增强图像的灰度动态范围。 实验处理具体步骤: (图像可拉伸放大) 1、此为图2, 。 2、此为图3, 。 (而这个时候看到图2的噪声水平,将图1和图2相加之后也必然会有很多的噪声。 拉普拉斯操作作为一种二阶微分算子,能很好的增强细节,但也产生更多的噪声。 而降低噪声的一种方法就是使用中值滤波器,但属于非线性滤波器的中值滤波器有可能改变图像的性质,所以不可取。所以采取另一种方法,使用原图像梯度操作的平

滑形式所形成的一个模板。) 3、此为图4, 。 (梯度变换在灰度斜坡或台阶的平均相应要比拉普拉斯操作的更强烈,而对噪声和小细节的响应要比拉普拉斯操作的相应弱,而且可以通过均值滤波器对其进行平滑处理可以进一步降低,此时看图像中的边缘要比拉普拉斯图像(即图3)中的边缘要突出许多) 4、此为图5,。 (图4,5要比图2亮表明具有重要边缘内容的梯度图像的值一般要比拉普拉斯图像的值高) 5、此为图6,。 (此时看到强边缘的优势和可见噪声的相对减少,用平滑后的梯度图像来掩蔽拉普拉斯图像的目的达到了) 6、此为图7, (与原图像相比,该图像中大部分细节的清晰度的增加都很明显,所以我们才需要综合多种的方法对图像进行处理,单独使用一种方法根本不可能达到这么好的效果,只需要看相对应的图像进行对比即可知道) 7、此为图8, (此时需要增大锐化后图像的动态范围,即使有很多种这样效果的灰度变换函数,但是用幂率变换处理更好,直方图均衡和规定化的效果都不太好) (此时人体的轮廓的清晰度虽然还是不高,因为扩大的灰度动态范围的同时也增大了噪声,但是相比原图还是有相当大幅度的提高的,看下图原图与最终图像对比)

数字图像处理实验指导书

实验一数字图像处理编程基础 一、实验目的 1. 了解MATLAB图像处理工具箱; 2. 掌握MATLAB的基本应用方法; 3. 掌握MATLAB图像存储/图像数据类型/图像类型; 4. 掌握图像文件的读/写/信息查询; 5. 掌握图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法; 6. 编程实现图像类型间的转换。 二、实验原理 略。 三、实验内容 1. 实现对图像文件的读/写/信息查询,图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法、图像类型间的转换。 2. 运行图像处理程序,并保存处理结果图像。 四、分析思考 归纳总结Matlab各个基本指令。 Dither 采用“抖动”方法从RGB 图像创建索引图像 grayslice 从灰度图像通过阈值处理创建索引图像 gray2ind 从灰度图像创建索引图像 ind2gray 从索引图像创建灰度图像 rgb2ind 从RGB 图像创建索引图像 ind2rgb 从索引图像创建RGB 图像 rgb2gray 从RGB 图像创建灰度图像

实验二 图像几何变换实验 一、实验目的 1.学习几种常见的图像几何变换,并通过实验体会几何变换的效果; 2.掌握图像平移、剪切、缩放、旋转、镜像等几何变换的算法原理及编程实现; 3.掌握matlab 编程环境中基本的图像处理函数。 二、实验原理 1. 初始坐标为(,)x y 的点经过平移00(,)x y ,坐标变为(',')x y ,两点之间的关系为:00 ''x x x y y y =+??=+?,以矩阵形式表示为: 00'10'01100 11x x x y y y ????????????=?????????????????? 2. 图像的镜像变换是以图象垂直中轴线或水平中轴线交换图像的变换,分为垂直镜像变换和水平镜像变换,两者的矩阵形式分别为: '100'01010011x x y y -????????????=?????????????????? '100'01010011x x y y ????????????=-?????????????????? 3. 图像缩小和放大变换矩阵相同: '00'0010011X y x S x y S y ????????????=?????????????????? 当1x S ≤,1y S ≤时,图像缩小;当1x S ≥,1y S ≥时,图像放大。 4. 图像旋转定义为以图像中某一点为原点以逆时针或顺时针方

数字图像处理实验报告

数字图像处理实验报告

实验一数字图像处理编程基础 一、实验目的 1. 了解MA TLAB图像处理工具箱; 2. 掌握MA TLAB的基本应用方法; 3. 掌握MA TLAB图像存储/图像数据类型/图像类型; 4. 掌握图像文件的读/写/信息查询; 5. 掌握图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法; 6. 编程实现图像类型间的转换。 二、实验内容 1. 实现对图像文件的读/写/信息查询,图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法、图像类型间的转换。 2. 运行图像处理程序,并保存处理结果图像。 三、源代码 I=imread('cameraman.tif') imshow(I); subplot(221), title('图像1'); imwrite('cameraman.tif') M=imread('pout.tif') imview(M) subplot(222), imshow(M); title('图像2'); imread('pout.bmp') N=imread('eight.tif') imview(N) subplot(223), imshow(N); title('图像3'); V=imread('circuit.tif') imview(V) subplot(224), imshow(V); title('图像4');

N=imread('C:\Users\Administrator\Desktop\1.jpg') imshow(N); I=rgb2gary(GRB) [X.map]=gary2ind(N,2) RGB=ind2 rgb(X,map) [X.map]=gary2ind(I,2) I=ind2 gary(X,map) I=imread('C:\Users\dell\Desktop\111.jpg'); subplot(231),imshow(I); title('原图'); M=rgb2gray(I); subplot(232),imshow(M); [X,map]=gray2ind(M,100); subplot(233),imshow(X); RGB=ind2rgb(X,map); subplot(234),imshow(X); [X,map]=rbg2ind(I); subplot(235),imshow(X); 四、实验效果

图像处理实验报告

2016年春季学期研究生课程考核 (读书报告、研究报告) 考核科目:图像处理与分析 学生所在院(系):理学院数学系 学生所在学科:计算数学 学生姓名: 学号: 导师: 学生类别: 考核结果阅卷人

第 1 页(共 27 页) 1 实验目的 过MATLAB 软件编程熟悉MATLAB 图像处理的一般过程,例如图像的导入,对源图像进行手动加各种噪声(高斯噪声、瑞丽噪声、伽马噪声、指数噪声、椒盐噪声),通过热传导方程,热传导逆方程,PM 模型,TV 模型,LAPLACE 模型,P_LAPLACE 模型,P(x)_LAPLACE 模型,在对图像进行处理的过程中引入Signal_Noise_Ratio (信噪比SNR )、Peak_Signal_Noise_Ratio (峰值信噪比PSNR )、Mean_Absolute_Error (绝对均差MAE )对处理后的图像质量进行评判。 2实验原理 2.1热传导方程模型 Tikhonov 和Arsenin 提出如下模型:能量泛函 22min ()||||2u E u u dx u f dx λ Ω Ω =?+ -?? 其对应的Euler_Lagrange 方程 0() |0dE u v d εεε =+= 由最速下降法求解可转化为如下的线性方程: (),(,)(0,)(,0),0,(,)(0,)du u u f x t T dt u x f x du x t T d n λ?=?--∈Ω??? =∈Ω ???=∈?Ω?? 注意:在用最速下降法推导方程的过程中左端项应该为: 0(),(,)(0,)(,0),0,(,)(0,)u u f x t T u x f x du x t T d n λ? ?=?--∈Ω?? =∈Ω ???=∈?Ω??

用matlab数字图像处理四个实验

数字图像处理 实验指导书

目录 实验一MATLAB数字图像处理初步实验二图像的代数运算 实验三图像增强-空间滤波 实验四图像分割 3

实验一 MATLAB数字图像处理初步 一、实验目的与要求 1.熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。 2.熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。 3.掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4.掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。 5.图像间如何转化。 二、实验原理及知识点 1、数字图像的表示和类别 一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标,f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语,而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如,在RGB彩色系统中,一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此,许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理,方法是分别处理三副独立的分量图像即可。 图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式,就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化成为取样;将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此,当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时,称该图像为数字图像。 作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像,矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。 图1 图像的采样和量化 根据图像数据矩阵解释方法的不同,MA TLAB把其处理为4类: ?亮度图像(Intensity images)

数字图像处理实验

学院计算机与通信工程学院专业生物医学工程专业 班级51111 学号5111133 姓名杨静 指导教师贾朔 2014年04月21日

实验一图像的基本运算 一、实验目的: 1、掌握图像处理中的点运算、代数运算、逻辑运算和几何运算及应用。 2、掌握各种运算对于图像处理中的效果。 二、实验内容: 1、(1)选择一幅图像lena8.jpg,设置输入/输出变换的灰度级范围,a=0.2,b=0.6,c=0.1,d=0.9. (2)设置非线性扩展函数的参数c=2. (3)采用灰度级倒置变换函数s=255-r进行图像变换 (4)设置二值化图像的阈值,分别为level=0.4,level=0.7 解:参考程序如下: I=imread('C:\lena8.jpg'); figure; subplot(2,3,1); imshow(I); title('原图'); J=imadjust(I,[0.3;0.6],[0.1;0.9]); %设置灰度变换的范围 subplot(2,3,2); imshow(J); title('线性扩展'); I1=double(I); %将图像转换为double类型 I2=I1/255; %归一化此图像 C=2; K=C*log(1+I2); %求图像的对数变换 subplot(2,3,3); imshow(K); title('非线性扩展'); M=im2bw(I,0.5); M=~M; %M=255-I; %将此图像取反 %Figure subplot(2,3,4); imshow(M); title('灰度倒置'); N1=im2bw(I,0.4); %将此图像二值化,阈值为0.4 N2=im2bw(I,0.7); %将此图像二值化,阈值为0.7 subplot(2,3,5); imshow(N1); title('二值化阈值0.4'); subplot(2,3,6); imshow(N2); title('二值化阈值0.7');

数字图像处理试卷A答案

电子科技大学网络教育考卷(A 卷)答案 一、名词解释(每题2分,共10分) 1. 一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y),这里x 和y 是空间坐标,而在任何一对空间坐标(x,y)上的幅值f 称为该点图像的强度或灰度。当x,y 和幅值f 为有限的、离散的数值时,称该图像为数字图像。 2. 对数变换是一种灰度变换方法,其一般表达式是s=clog(1+r)。其中c 是一个常数,并假设r≥0。此种变换使一窄带低灰度输入图像值映射为一宽带输出值。相对的是输入灰度的高调整值。可以利用这种变换来扩展被压缩的高值图像中的暗像素。 3. CMY 是一种颜色模型,常用于打印机。CMY 表示青、品红、黄,等量的颜料原色(青、品 红和黄色)可以产生黑色。实际上,为打印组合这些颜色产生的黑色是不纯的。因此,为 了产生真正的黑色(在打印中起主要作用的颜色)加入了第四种颜色——黑色,提出了 CMYK 彩色模型。 4. 空间分辨率是图像中可辨别的最小细节.涉及物理意义时可以用每单位距离可分辨的最 小线对数目,当不涉及物理意义时也可用图像的像素数目表示。 5. 令H 是一种算子,其输入和输出都是图像。如果对于任何两幅图像f 和g 及任何两个标 量a 和b 有如下关系,称H 为线性算子: 。 二、判断正误 × × × × √ 三、单项选择题 1、D 2、D 3、C 4、C 5、A 6、B 7、D 8、B 9、D 10、D 四、简答题 (每题5分,共10分) 1. 什么是直接逆滤波?这种方法有何缺点?如何改进? 直接逆滤波方法是用退化函数除退化图像的傅里叶变换(G(u,v))来计算原始图像的傅里叶变换估计:? (,)(,)/(,)F u v G u v H u v =。但考虑到噪声的影响,我们即使知道退化函数,也不能准确地复原未退化的图像。 (,)(,)(,)?(,)(,)F u v H u v N u v F u v H u v += 因为N(u,v)是一个随机函数,而它的傅里叶变换未知。还有更糟的情况。如果退化是零或非常小的值,N(u,v)/H(u,v)之比很容易决定^ F (u,v)的估计值。—种解决退化是零或者很小值问题的途径是限制滤波的频率使其接近原点值。 2. 伪彩色图像处理(也称假彩色)是根据特定的准则对灰度值赋以彩色的处理。伪彩色的主要应用是为了人眼观察和解释一幅图像或序列图像中的灰度目标。人类可以辨别上千种颜色和强度,而相形之下只能辨别几十种灰度。 3、彩色模型(也称彩色空间或彩色系统)的用途是在某些标准下用通常可接受的方式简化彩色规范。本质上,彩色模型是坐标系统和子空间的规范。位于系统中的每种颜色都由单个点

刺激强度刺激频率对骨骼肌收缩的影响一实验报告

刺激强度刺激频率对骨骼肌收缩的影响一实验报告实验报告 实验人员:孙芳班次:7年制2班组别:2 日期:2014/9/24 指导老师:沈建新 小组成员:XXX,YYY,ZZ 试验号和题目:一、刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响 实验目的:1、了解并熟悉计算机生物机能实验系统的组成和基本使用方法 、制备具有生理活性的坐骨神经-腓肠肌标本 2 3、观察记录刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响 实验对象:蛙 实验药品与器材:任氏液;生物信号采集系统,蛙类手术器械,蛙捣毁针,保护电极,张力换能器, 万能支架、连接导线等。 实验方法: 1、坐骨神经-腓肠肌标本的制备:1) 洗干净实验动物 2) 双毁髓::找到枕骨 大孔处 将刺蛙针刺入1-2mm,分别捣损脑组织和脊髓。3)剥制后肢,分离一侧后肢 4) 分离 坐骨神经,穿线备用 5) 游离腓肠肌,肌腱结扎备用 6) 标本检验。 2、连接实验装置: 将换能器的输出线接至BL-420F生理记录装置的1通道,保护电 极接至电脉冲输出通道。然后把制备好的坐骨神经-腓肠肌标本棉线的另一端 接在张

力换能器上,将坐骨神经通过保护电极接至电脉冲刺激输出通道,而腓肠肌肌腱端 的棉线与张力换能器簧片相连,保持适度松紧并与桌面垂直。 2、实验记录:开机后进入实验先用单刺激,找出阈强度、最适刺激强度;然后固 3、 定最适刺激强度,用连续单刺激,找出出现完全强直收缩时的最小刺激频率。实验结果: 1、刺激强度与肌肉的收缩关系实验 8.0g 4.0s A B

图1 刺激强度与骨骼肌收缩的关系(蛙坐骨神经-腓肠肌标本) A.肌肉收缩强度(右侧为标尺); B.刺激标记(单位为V) 图片中,在低于0.090V的电压刺激时,肌肉不发生收缩,说明在较低的电位刺激时,并不能引起肌肉发生收缩反应。而随着刺激强度的增大,用0.095V电压刺激的时候,蛙的腓肠肌收缩一次,表明神经接受刺激,兴奋沿神经传导至腓肠肌,引起腓肠肌肌膜电位发生变化,同时兴奋收缩,这说明蛙坐骨神经-腓肠肌标本的阈电位为0.090-0.095V之间接近0.095V。随着刺激强度的不断增加,有较多的神经纤维兴奋,肌肉的收缩反应也相应逐步增大。当用0.135V以上的电压刺激时,肌肉的收缩强度不再随着电压的变大而变大,表明蛙坐骨神经-腓肠肌标本的最适刺激强度为接近0.135V(0.130V-0.135V之间)。 2、刺激频率与肌肉收缩的关系实验

数字图像处理实验教学大纲

《数字图像处理》课程实验教学大纲 电子信息工程教研室编 信息与电子工程学院 2013 年 8 月

课程名称:数字图像处理课程编号:056123 英文名称: Digital Image Processing 课程负责人:马加庆 课程性质:非独立设课 课程属性:专业 应开实验学期:第6学期 学时学分:课程总学时---48 实验学时---16 课程总学分---3 实验学分---0 实验者类别:本科生 适用专业:电子信息工程、电子信息科学与技术 先修课程:线性代数,信号与系统,数字信号处理,计算机仿真及应用 一、课程简介 数字图像处理是研究数字图像处理的基本理论、方法及其在智能化检测中应用的学科,本课程侧重于数字图像的基本处理理论和方法,并对图像分析的基本理论和实际应用进行系统介绍。目的是使学生系统掌握数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术,了解数字图像处理基本应用和当前国内外的发展方向。要求学生通过该课程学习,具备解决智能化检测与控制中应用问题的初步能力,为在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下扎实的理论基础。 二、课程实验教学的目的、任务与要求 通过实验使学生加深对课堂上所学专业知识的认识,通过理论与实践相结合提高学生的动手能力。要求学生利用所学知识完成对图像的锐化、模糊、加噪声、读取、变换等处理。 三、实验方式与基本要求 实验方式:学生一人一机,独立实验,注意记录实验数据与结果分析。 基本要求:实验前,学生要认真预习实验任务,了解实验目的和实验内容;实验时,要认真上机,做好观察分析和记录;实验后,按要求编写实验报告。 四、实验项目设置 注:实验类型:1.演示/2.验证/3.综合/4.设计研究/5.其他;实验类别:1.基础/2.专业基础/3.专业/4.其它;实验要求:1.必修/2.选修/3.其它

数字图像处理实验报告

数字图像处理实验 报告 学生姓名:学号: 专业年级: 09级电子信息工程二班

实验一常用MATLAB图像处理命令 一、实验内容 1、读入一幅RGB图像,变换为灰度图像和二值图像,并在同一个窗口内分成三个子窗口来分别显示RGB图像和灰度图像,注上文字标题。 实验结果如右图: 代码如下: Subplot (1,3,1) i=imread('E:\数字图像处理\2.jpg') imshow(i) title('RGB') Subplot (1,3,2) j=rgb2gray(i) imshow(j) title('灰度') Subplot (1,3,3) k=im2bw(j,0.5) imshow(k) title('二值') 2、对两幅不同图像执行加、减、乘、除操作,在同一个窗口内分成五个子窗口来分别显示,注上文字标题。 实验结果如右图: 代码如下: Subplot (3,2,1) i=imread('E:\数字图像处理 \16.jpg') x=imresize(i,[250,320]) imshow(x) title('原图x') Subplot (3,2,2) j=imread(''E:\数字图像处理 \17.jpg') y=imresize(j,[250,320]) imshow(y) title('原图y') Subplot (3,2,3) z=imadd(x,y) imshow(z)

title('相加结果');Subplot (3,2,4);z=imsubtract(x,y);imshow(z);title('相减结果') Subplot (3,2,5);z=immultiply(x,y);imshow(z);title('相乘结果') Subplot (3,2,6);z=imdivide(x,y);imshow(z);title('相除结果') 3、对一幅图像进行灰度变化,实现图像变亮、变暗和负片效果,在同一个窗口内分成四个子窗口来分别显示,注上文字标题。 实验结果如右图: 代码如下: Subplot (2,2,1) i=imread('E:\数字图像处理 \23.jpg') imshow(i) title('原图') Subplot (2,2,2) J = imadjust(i,[],[],3); imshow(J) title('变暗') Subplot (2,2,3) J = imadjust(i,[],[],0.4) imshow(J) title('变亮') Subplot (2,2,4) J=255-i Imshow(J) title('变负') 二、实验总结 分析图像的代数运算结果,分别陈述图像的加、减、乘、除运算可能的应用领域。 解答:图像减运算与图像加运算的原理和用法类似,同样要求两幅图像X、Y的大小类型相同,但是图像减运算imsubtract()有可能导致结果中出现负数,此时系统将负数统一置为零,即为黑色。 乘运算实际上是对两幅原始图像X、Y对应的像素点进行点乘(X.*Y),将结果输出到矩阵Z中,若乘以一个常数,将改变图像的亮度:若常数值大于1,则乘运算后的图像将会变亮;叵常数值小于是,则图像将会会暗。可用来改变图像的灰度级,实现灰度级变换,也可以用来遮住图像的某些部分,其典型应用是用于获得掩膜图像。 除运算操作与乘运算操作互为逆运算,就是对两幅图像的对应像素点进行点(X./Y), imdivide()同样可以通过除以一个常数来改变原始图像的亮度,可用来改变图像的灰度级,其典型运用是比值图像处理。 加法运算的一个重要应用是对同一场景的多幅图像求平均值 减法运算常用于检测变化及运动的物体,图像相减运算又称为图像差分运算,差分运算还可以用于消除图像背景,用于混合图像的分离。

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