数字信号与信息处理

实验报告

课程名称：数字信号与信息处理

实验名称：图像特征定位

院（系）：海洋科学与工程学院

专业班级：

姓名：

学号：

指导教师：

2012年9月17日

一、实验目的：

（1）、实验类型：设计性实验； （2）、掌握卷积和相关运算的基本原理与主要应用；

（3）、掌握利用MATLAB 语言环境进行灰度图像的读取和显示； （4）、掌握利用相关运算进行图像特征的定位的主要方法；

二、实验主要仪器设备，软件

（1）硬件准备：PC 机

（2）软件准备：Matlab 语言环境

三、实验的基本原理与内容：

1）实验原理：数字信号处理应用中广泛的应用到相关和卷积运算。从技术上讲，相关和卷积是相同的过程。相关运算常用它来度量两个序列相似的程度，可应用到在图像特性的定位。二维卷积和相关运算的表达式如下：

()()()∑∑--=m

n

y n ,x m h n ,m f y ,x g

()()()∑∑--=

m

n

n y m x h n m f y x g ,,,

2）实验内容：应用Matlab 语言进行编程，实现在一个包含文字的图像中定位所有的字母“e ”。图像matlab 工具箱自带图像名为‘text.png ’。

3）用到主要的Matlab 命令：imread ，imshow ，ginput ，im2double ，rot90，conv2（或corr2），

四、实验的步骤：

（1）图像的读取与显示

%读入显示图片

bw=imread('text.png')

imshow(bw)

（2）从图像中提取字母“e”的模板图形

%从图像中提取e

%采用ginput交互式找到“e”的四点坐标

[x,y]=ginput(2)

x1=int32(min(x));

x2=int32(max(x));

y1=int32(min(y));

y2=y1+x2-x1;

e=bw(y1:y2,x1:x2);

（3）进行输入图像类型的转换，将“e”模板与输入图像进行相关运算% 将e与图像进行相关运算

C1=conv2(im2double(bw),im2double(rot90(e,2)));

Cmax=max(C1(:));

figure

imshow(C1)；

（4）设定阈值进行特征定位

%找出亮度最大值

%设定阀值

%显示特定定位

Cmax=max(C1(:));

thresh=Cmax-5;

C1=C1>thresh;

figure

imshow(C1);

%再相关运算

C=conv2(im2double(C1),im2double(e));

figure

imshow(C)

（5）可直接利用前面截取的“e”图像旋转90度，同理进行相关运算并设定阈值进行特征定位

e1=rot90(e,1);

%相关运算

C2=conv2(im2double(bw),im2double(rot90(e1,2)));

C2=C2>thresh;

%再相关运算

D1=conv2(im2double(C2),im2double(e1)); figure

imshow(D1)

（6）将两次定位进行组合

E=C+D1;

（7）将所有字母e提取出来。

%显示最终结果

Figure

imshow(E)

五、注意的事项和心得体会

（1）在M文件上编写，勿在command window上编写；

（2）要养成良好的编程习惯，条理清晰结构紧凑；

（3）为使程序更加清晰易懂，可加上必要的说明语句；

（4）注意matlab的格式和标点；

（5）为得到清晰完整的图像，提坐标定位时要准，否则图像可能不完整；（6）根据实际情况设定合适的阀值；

（7）要理解和熟悉相关运算的定义和公式的运用。

学习一项新的事项，难免会遇到一些意想不到的困难，要有谦虚好学积极向上的劲头，通过各种努力找出解决的方法才能取得进步。