图像处理和分析-王伟强-作业题和答案解析汇总-2017版
【作业1】
1、完成课本习题3.2(a)(b), 课本中文版《处理》第二版的113页。可以通过matlab帮助你分析理解。
a:
b:E控制函数的斜坡，也就是函数的倾斜程度，E越大，函数倾斜程度越大，如下图1，图2所示：
图1：E=5
图2：E=20
2、一幅8灰度级图像具有如下所示的直方图，求直方图均衡后的灰度级和对应概率，并画出均衡后的直方图的示意图。（计算中采用向上取整方法，图中的8个不同灰度级对应的归一化直方图为[0.17 0.25 0.21 0.16 0.07 0.08 0.04 0.02]）
【解答】直方图均衡采用公式
式中，G为灰度级数，取8，p r(w)为灰度级w的概率，S r为变换后的灰度，计算过程如下表所示：
则新灰度级的概率分别是：
P s(0) = 0
P s(1) = P r(0) = 0.17
P s(2) = 0
P s(3) = P r(1) = 0.25
P s(4) = 0
P s(5) = P r(2) = 0.21
P s(6) = P r(3) + P r(4) = 0.23
P s(7) = P r(5) = P r(6) = P r(7) = 0.14
编写matlab程序并绘制直方图：
s=0:1:7;
p=[0 0.17 0 0.25 0 0.21 0.23 0.14];
bar(s,p);
axis([-1 8 0 0.3]);
可以看出，此图较题目原图更加“均匀”。
【作业2】1、完成课本数字图像处理第二版114页，习题3.10。
【解答】
由图可知
将两图做直方图均衡变换
令上面两式相等，则
因为灰度级非负，所以
2、请计算如下两个向量与矩阵的卷积计算结果。
（1）[ 1 2 3 4 5 4 3 2 1 ] * [ 2 0 -2 ]
（2）
【解答】
（1）设向量a=[ 1 2 3 4 5 4 3 2 1 ]，下标从-4到4，即a(-4)=1，a(-3)=2……a(4)=1；设向量b=[ 2 0 -2 ]，下标从-1到1，即b(-1)=2，b(0)=0，b(1)=-2；设向量c=a*b，下标从-5到5。根据卷积公式可知
其中，，则
c(-5)=a(-4)b(-1)=1*2=2
c(-4)=a(-4)b(0)+a(-3)b(-1)=1*0+2*2=4
c(-3)=a(-4)b(1)+a(-3)b(0)+a(-2)b(-1)=1*(-2)+2*0+3*2=4
c(-2)=a(-3)b(1)+a(-2)b(0)+a(-1)b(-1)=2*(-2)+3*0+4*2=4
c(-1)=a(-2)b(1)+a(-1)b(0)+a(0)b(-1)=3*(-2)+4*0+5*2=4
c(0)=a(-1)b(1)+a(0)b(0)+a(1)b(-1)=4*(-2)+5*0+4*2=0
c(1)=a(0)b(1)+a(1)b(0)+a(2)b(-1)=5*(-2)+4*0+3*2=-4
c(2)=a(1)b(1)+a(2)b(0)+a(3)b(-1)=4*(-2)+3*0+2*2=-4
c(3)=a(2)b(1)+a(3)b(0)+a(4)b(-1)=3*(-2)+2*0+1*2=-4
c(4)=a(3)b(1)+a(4)b(0)=2*(-2)+1*0=-4
c(5)=a(4)b(1)=1*(-2)=-2
所以卷积结果为：[ 2 4 444 0 -4 -4 -4 -4 -2 ]
（2）设矩阵
下标从(-1,-1)到(1,1)，即b(-1,-1)=-1，b(-1,0)=0……b(1,1)=1；设矩阵
下标从(-2,-2)到(2,2)，即a(-2,-2)=3，a(-2,-1)=2……a(2,2)=4；设矩阵c=a*b=b*a，下标从(-3,-3)到(3,3)。根据卷积公式可知
其中，，，则
c(-3,-3)=a(-2,-2)b(-1,-1)=3*(-1)=-3
……
c(0,0)=a(-1,-1)b(1,1)+a(-1,0)b(1,0)+a(-1,1)b(1,-1)
+a(0,-1)b(0,1)+a(0,0)b(0,0)+a(0,1)b(0,-1)
+a(1,-1)b(-1,1)+a(1,0)b(-1,0)+a(1,1)b(-1,-1)
=3*1+4*2+0*1+2*0+1*0+3*0+1*(-1)+0*(-2)+2*(-1)
=8
……
c(3,3)=a(2,2)b(1,1)=4*1=4
所以卷积结果为：
-1 -3 -1 3 -2 0 4
-3 -6 -4 4 -4 2 11
-3 -7 -6 3 -6 4 15
-3 -11 -4 8 -10 3 17
-7 -11 2 5 -10 6 15
-8 -5 6 -4 -6 9 8
-3 -1 3 -3 -2 4 2
【作业3】
1、高斯型低通滤波器在频域中的传递函数是
根据二维傅里叶性质，证明空间域的相应滤波器形式为
这些闭合形式只适用于连续变量情况。
在证明中假设已经知道如下结论：函数 的傅立叶变换为 【解答】
令，，则du=dr，dv=ds，上式写成：
因为后两项是高斯分布，在到积分为1，故上式等于：命题得证。
2、第二版课本习题4.6（a）
【解答】
先来证明结论
根据欧拉公式展开等式右边
因为x，y均为整数，故 ，
当x+y为奇数时，
当x+y为偶数时，
故
再来证明题中等式
3、观察如下所示图像。右边的图像这样得到：(a)用左侧图像乘以；(b)计算离散傅里叶变换(DFT)；(c)对变换取复共轭；(d)计算离散傅里叶反变换；(e) 结果的实部再乘以。用数学方法解释为什么会产生右图的效果。（忽略中间和右侧的黑白条纹，原题没有）
【解答】
已知
则傅里叶变换的共轭复数进行傅里叶反变换的结果如下：
完美WORD格式
设原始图像为，经过(a)变换后得到
经过(b)变换后得到
经过(c)变换后得到
经过(d)变换后得到
其实部为，经过(e)变换后得到
最终效果是将原图像上下颠倒，左右颠倒，实现了旋转180度的效果。
【作业4】
1、请用公式列举并描述出你所知道的有关傅里叶变换的性质。
【解答】
1、时移性
2、频移性
3、均值
4、共轭对称性
5、对称性
6、周期性
7、线性
8、微分特性
9、卷积定理
10、相关定理
11、相似性
12、几种特殊函数的傅里叶变换
2、中文课本173页习题4.21
【解答】
没有区别。补0延拓的目的是在DFT相邻隐藏周期之间建立一个“缓冲区”。如果把左边的图像无限复制多次，以覆盖整个平面，那么将形成一个棋盘，棋盘中的每个方格都是本图片和黑色的扩展
部分。假如将右边的图片做同样的处理，所得结果也是一样的。因此，无论哪种形式的延拓，都能达到相同的分离图像的效果。
3、（1）假设我们有一个[0,1]上的均匀分布随机数发生器U(0,1)，请基于它构造指数分布的随机数发生器，推导出随机数生成方程。（2）若我们有一个标准正态分布的随机数发生器N(0,1)，请推导出对数正态分布的随机数生成方程。
【解答】
（1）设U(0,1)可生成随机数w，用它来生成具有指数CDF的随机数z，其CDF具有下面的形式
令F(z)=w，当z≥0时，解方程
得
由于w∈[0,1]，由上式可知z≥0，因而不存在z<0的情况。
所以随机数生成方程为：
（2）设N(0,1)可生成随机数w，用它来生成具有对数正态分布CDF的随机数z，其CDF具有下面的形式
令F(z)=w，解方程
得
所以随机数生成方程为：
当b=1，a=0时，标准对数正态分布的随机数生成方程为：
4、对于公式
给出的逆谐波滤波回答下列问题：
（a）解释为什么当Q是正值时滤波对去除“胡椒”噪声有效？
（b）解释为什么当Q是负值时滤波对去除“盐”噪声有效？
【解答】
将原公式变形
上式可看做求(x,y)邻域内所有(s,t)点的加权平均值，权重的分母是个常数，只需考虑分子的大小。
（a）当Q>0时，对有增强作用，由于“胡椒”噪声值较小，对加权平均结果的影响较小，所以滤波后噪声点处(x,y)取值和周围其他值更接近，有利于消除“胡椒”噪声。
（b）当Q<0时，对有削弱作用，由于“盐”噪声值较大，取倒数后较小，对加权平均结果的影响较小，所以滤波后噪声点处(x,y)取值和周围其他值更接近，有利于消除“盐”噪声。
【作业5】
1、请证明带通与带阻的频域关系公式，即课本中的关系公式
设D0是带宽的径向中心，W是带宽，D是D(u,v)距滤波器中心的距离。
理想带通滤波器的频域公式为：
理想带阻滤波器的频域公式为：
由此可知
图形化表示即为：
图中黑色代表0，白色代表1，左图是带阻滤波器，右图是带通滤波器。可以发现两图是“互补”的，若将对应点数值相加，则全为1。
一张图像f (x, y)可拆分为带阻部分f r (x, y)和带通部分f p (x, y)，即
也可看做由带阻滤波器和带通滤波器分别卷积后叠加所得：
等式两边取傅里叶变换得
2、复习理解课本中最佳陷波滤波器进行图像恢复的过程，请推导出w(x,y)最优解的计算过程，即从
公式到 的推导过程。
【解答】
因为
所以对w(x, y)求偏导数，并令其等于0
?s 2
(x ,y )?w (x ,y )
=0w (x ,y )=
h (x ,y )g (x ,y )-g (x ,y )h (x ,y )
h 2(x ,y )-h 2
(x ,y )
完美WORD格式
令，，，则上式可简写成
已知
的解为
所以
令，，则上式等于
推导成立。
3、考虑在x方向均匀加速导致的图像模糊问题。如果图像在t = 0静止，并用均匀加速x0(t) = at2/2加速，对于时间T, 找出模糊函数H(u, v)，可以假设快门开关时间忽略不计。
【解答】
由定义可知
将，代入得
上述积分难以化简，故不再推导。
4、已知一个退化系统的退化函数H(u, v)，以及噪声的均值与方差，请描述如何利用约束最小二乘方算法计算出原图像的估计。
【解答】
频域中原图像的估计由下式给出
其中P(u, v)是拉普拉斯算子的傅里叶变换。
定义“残差”向量，由于是的函数，则和都是的函数。令，则它是的单调递增函数。
再调整使，是一个精确度因子。
已知噪声的均值为，方差，和 、 ，
（1）设定一个的初始值，
（2）计算，
（3）若满足则执行第4步，若不满足，则调整大小，然后返回第2步。
（4）使用最新的，计算
（5）再通过傅里叶反变换即可得到估计图像。
【作业6】
1、r, g, b是RGB彩色空间沿R,G,B轴的单位向量，定义向量
将， ， 定义为这两个向量的点乘：
推导出最大变换率方向和点(x, y)在方向上变化率的值F()。【解答】
要求最大变换率方向，即求使取最大值的。
将上式对求偏导得
令上式等于0，解方程求出的值
此即是最大变换率方向，对应的变化率值为
【作业7】
1、请根据课本中Z变换的定义，证明如下结论。
（1）若的Z变换为，则的Z变换为。
（2）若的Z变换为，则的Z变换为X(1/z)。
【解答】
（1）由Z变换定义可知，的Z变换是：
则的Z变换为：
（2）的Z变换为：
令，则上式可写成：
2、若 成立，请证明 。
【解答】
已知的Z变换是，的Z变换是，
根据Z变换的时间翻转性可得
根据Z变换的平移性可得
根据Z变换的Z域翻转性可得
因为为奇数，所以，，为奇数，故，上式继续推导得
所以的Z反变换是
又因为也是的Z反变换，所以
3、假设课本中给出完美重建滤波器的正交族对应的三个滤波器间的关系式是正确的，请以此为基础，推导h0，h1的关系。
【解答】
①已知
将第1、2个式子代入第3个式子得到
②若
则将第1、2个式子代入第3个式子得到
因此，两种情况的解一致，都是：
4、请证明完美重建滤波器组的双正交性质，即课本282页的公式7.1.20。【解答】
已知书上公式7.1.9，7.1.10，7.1.18
调制矩阵
用调制矩阵的行列式表示和
（1）先来证第1个公式：
令，将⑤式代入得
由于 ，则将④式两端同时乘以得①②③
④⑤
因此，代入①式得
⑥
根据Z变换的Z域翻转性，对上式反Z变换得到
由于冲激函数在n=0时等于1，其他情况等于0，且n为奇数时，上式奇次方项可以相互抵消，因此只取n为偶数的情况，用2n代替上式的n可得
（2）再来证第2个公式：
由②式可得
③－①得
⑦
将上面两式合并得
由于是滤波器，不为0，故可将上式两端同时除以得
根据Z变换的Z域翻转性，对上式反Z变换得到
由于n为奇数时，上式奇次方项可以相互抵消，因此只取n为偶数的情况，用2n代替上式的n 可得
（3）最后证第3个公式：
由②式可得
⑥－①得
将上面两式合并得
由于是滤波器，不为0，故可将上式两端同时除以得
⑧
根据Z变换的Z域翻转性，对上式反Z变换得到
由于n为奇数时，上式奇次方项可以相互抵消，因此只取n为偶数的情况，用2n代替上式的n 可得
5、请围绕本周课堂讲授的内容编写至少一道习题，并给出自己的分析解答。题目形式可以是填空题、选择题、判断对错题、计算题、证明题。发挥你的创造力吧。
【题目】
设计一个系统，用下图的编码器对预测残差金字塔进行编码，并画出框图。
【解答】
对应的解码器如下图所示。
【作业8】
1、哈尔变换可以用矩阵的形式表示为：
其中，F是一个N×N的图像矩阵，H是N×N变换矩阵，T是N×N变换结果。对于哈尔变换，变换矩阵H 包含基函数 ，它们定义在连续闭区间z∈[0,1]，k=0,1,2?N-1，其中N。为了生成H矩阵，定义整数k，即 （这里0≤p≤n-1，当p=0时q=0或1；当p≠0时，1≤q≤）。可得哈尔基函数为：
N
数字图像处理与分析实验作业(DOC)
数字图像处理与分析实验作业 作业说明：作业题目分为基本题和综合应用题。基本题主要是考察大家对教材涉及的一些基本图像处理技术的理解和实现。而综合应用题主要是考察大家综合利用图像处理的若干技术来解决实际问题的能力。 注：所有实验用图像均可从网上下载，文档中的图片只是示例。 作业要求： 编程工具：Matlab或者VC(可以使用OpenCV：https://www.360docs.net/doc/3613285302.html,/）。因为很多基本的图象处理算法已经集成在很多的编程工具中，而编程训练中基本题的目的是让同学们加深对这些算法的理解，所以基本题要求同学们只能使用图像读取和显示相关的函数（例如Matlab的imread imshow，imwrite，OpenCV的cvCreateImage，cvLoadImage，cvShowImage），而不要直接调用相关的API（例如二维DFT，图象均衡等等），但在综合应用题中则无此限制。 上交的作业包括：实验报告和程序。其中实验报告要求写出算法分析（必要时请附上流程图），函数说明（给出主要函数的接口和参数说明），实验结果（附图）及讨论分析。提交的程序，一定要确保可以运行，最好能写个程序说明。 基本题一共有10道，可以从中任选2道题来完成。综合应用题有2道，可以从中任选1道来完成。 请各位同学务必独立完成，切忌抄袭！ 基本题 一、直方图变换 要求对原始Lena 图像实现以下三种取整函数的直方图均衡化： 线性函数： t k= int[(L -1) t k+ 0.5]； 对数函数： t k= int[( L-1)log(1+9t k) + 0.5] ； 指数函数： t k= int[(L -1)exp( t k-1) + 0.5] ； 要求给出： 1、原始图像和分别采用上述三种方式均衡化后的图像； 2、原始图像的直方图和上述三种方式对应均衡化后的直方图。
数字图像处理试题
名词：*数字图像，数字图像处理，图像采样，线性拉伸，高通滤波，低通滤波，中值滤波，特征空间，图像分析，图像分割 问答题：1、设一幅图像有如图所示直方图，对该图像进行直方图均衡化，写出均衡化过程，并画出均衡化后的直方图。若在原图像一行上连续8个像素的灰度值分别为：0、1、2、3、4、5、6、7，则均衡后，他们的灰度值为多少？ 如图为一幅16级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器；说明这两种滤波器各自的特点；并写出两种滤波器对下图的滤波结果（只处理灰色区域，不处理边界）。（15分） 设一幅灰度图像，其目标和背景的像素点灰度呈正态分布，灰度直方图如图所示。其中：、分 别为目标点的灰度分布密度函数、均值；、分别为背景点的灰度分布密度函数、均值。并设目标点和背景点的方差均为，目标点个数和图像总像点数的比为1:2。T是根据最小误差准则确定的最佳阈值。（15分） 试证明：
1．根据所学过的图像处理和分析方法，设计一套算法流程来实现汽车牌照的定位和数字的识别（给出设计思想即可）。 1、如图所示，A和B的图形完全一样，其背景与目标的灰度值分别标注于图中， 请问哪一个目标人眼感觉更亮一些？为什么？（10分） 选择题： 图像灰度方差说明了图像哪一个属性。（B ） A 平均灰度 B 图像对比度 C 图像整体亮度D图像细节 下列算法中属于图象锐化处理的是：( C ) A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫 B 。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 ( )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
(完整版)数字图像处理第三版中文答案解析冈萨雷斯
第二章 2.1（第二版是0.2和1.5*1.5的矩形，第三版是0.3和1.5圆形） 对应点的视网膜图像的直径x 可通过如下图题2.1所示的相似三角形几何关系得到，即 ()()017 023 02.x .d = 解得x=0.06d 。根据2.1 节内容，我们知道：如果把中央凹处想象为一个有337000 个成像单元的圆形传感器阵列，它转换成一个大小2 5327.?π成像单元的阵列。假设成像单元之间的间距相等，这表明在总长为1.5 mm （直径） 的一条线上有655个成像单元和654个成像单元间隔。则每个成像单元和成像单元间隔的大小为s=[(1.5 mm)/1309]=1.1×10-6 m 。 如果在中央凹处的成像点的大小是小于一个可分辨的成像单元，在我们可以认为改点对于眼睛来说不可见。换句话说， 眼睛不能检测到以下直径的点： m .d .x 61011060-?<=，即m .d 610318-?< 2.2 当我们在白天进入一家黑暗剧场时，在能看清并找到空座时要用一段时间适应。2.1节描述的视觉过程在这种情况下起什么作用？ 亮度适应。 2.3 虽然图2.10中未显示，但交流电的却是电磁波谱的一部分。美国的商用交流电频率是77HZ 。问这一波谱分量的波长是多少？ 光速c=300000km/s ，频率为77Hz 。 因此λ=c/v=2.998 * 108(m/s)/77(1/s) = 3.894*106 m = 3894 Km. 2.5 根据图2.3得：设摄像机能看到物体的长度为x (mm)，则有:500/x=35/14; 解得：x=200，所以相机的分辨率为：2048/200=10;所以能解析的线对为：10/2=5线对/mm. 2.7 假设中心在（x0,y0）的平坦区域被一个强度分布为： ])0()0[(2 2),(y y x x Ke y x i -+--= 的光源照射。为简单起见，假设区域的反射是恒定 的，并等于1.0，令K=255。如果图像用k 比特的强度分辨率进行数字化，并且眼睛可检测相邻像素间8种灰度的突变，那么k 取什么值将导致可见的伪轮廓？ 解：题中的图像是由： ()()()()()[ ]()()[]2 02 02 020********y y x x y y x x e .e y ,x r y ,x i y ,x f -+---+--=?== 一个截面图像见图（a ）。如果图像使用k 比特的强度分辨率，然后我们有情况见图（b ），其中()k G 21255+=?。因为眼睛可检测4种灰度突变，因此，k G 22564==?，K= 6。
东南大学数字图像处理实验报告
数字图像处理 实验报告 学号：04211734 姓名：付永钦 日期：2014/6/7 1.图像直方图统计 ①原理：灰度直方图是将数字图像的所有像素，按照灰度值的大小，统计其所出现的频度。 通常，灰度直方图的横坐标表示灰度值，纵坐标为半个像素个数，也可以采用某一灰度值的像素数占全图像素数的百分比作为纵坐标。 ②算法： clear all PS=imread('girl-grey1.jpg'); %读入JPG彩色图像文件figure(1);subplot(1,2,1);imshow(PS);title('原图像灰度图'); [m,n]=size(PS); %测量图像尺寸参数 GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255 GP(k+1)=length(find(PS==k))/(m*n); %计算每级灰度出现的概率end figure(1);subplot(1,2,2);bar(0:255,GP,'g') %绘制直方图 axis([0 255 min(GP) max(GP)]); title('原图像直方图') xlabel('灰度值') ylabel('出现概率') ③处理结果：
原图像灰度图 100 200 0.005 0.010.0150.020.025 0.030.035 0.04原图像直方图 灰度值 出现概率 ④结果分析：由图可以看出，原图像的灰度直方图比较集中。 2. 图像的线性变换 ①原理：直方图均衡方法的基本原理是：对在图像中像素个数多的灰度值（即对画面起主 要作用的灰度值）进行展宽，而对像素个数少的灰度值（即对画面不起主要作用的灰度值）进行归并。从而达到清晰图像的目的。 ②算法： clear all %一，图像的预处理，读入彩色图像将其灰度化 PS=imread('girl-grey1.jpg'); figure(1);subplot(2,2,1);imshow(PS);title('原图像灰度图'); %二，绘制直方图 [m,n]=size(PS); %测量图像尺寸参数 GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255
数字图像处理实验题目要求
1基于形态学运算的星空图像分割 主要内容： 在获取星图像的过程中，由于某些因素的影响，获得的星图像存在噪声，而且星图像的背景经常是不均匀的，为星图像的分割造成了极大的困难。膨胀和腐蚀是形态学的两个基本运算。用形态学运算对星图像进行处理，补偿不均匀的星图像背景，然后进行星图像的阈值分割。 要求： 1> 图像预处理：对原始星空图像进行滤波去噪处理； 2> 对去噪后的图像进行形态学运算处理； 3> 选取自适应阈值对形态学运算处理后的图像进行二值化； 4> 显示每步处理后的图像； 5> 对经过形态学处理后再阈值的图像和未作形态学处理后再阈值的图像进行对比分析。 待分割图像 直接分割图像 处理后的分割图像 2基于数字图像处理的印刷电路板智能检测方法 主要内容： 通过对由相机实时获取的印刷电路板图像进行焊盘识别，从而提高电子元件的贴片质量，有效提高电路板的印刷效率。 要求： 1> 图像预处理：将原始彩色印刷电路板图像转成灰度图像，对灰度图像进行背景平滑和滤波去噪； 2> 对去噪后的图像进行图像增强处理，增强边缘提取的效果。 3> 对增强后的图像进行边缘提取（至少两种以上的边缘提取算法）； 4> 显示每步处理后的图像（原始电路板图像可自行查找）； 5> 图像处理后要求能对每个焊盘进行边缘提取，边缘清晰。 3静止背景下的移动目标视觉监控 主要内容： 基于视觉的人的运动分析最有前景的潜在应用之一是视觉监控。视觉监控系统的需求主要来自那些对安全要求敏感的场合，如银行、商店、停车场、军事基地等。通过对静止背景下的目标识别，来提醒监测人员有目标出现。
要求： 1>对原始参考图和实时图像进行去噪处理； 2>对去噪后的两幅图像进行代数运算，找出目标所在位置，提取目标，并将背景置黑； 3> 判断目标大小，若目标超过整幅图像的一定比例时，说明目标进入摄像保护区域，系统对监测人员进行提示（提示方式自选）。 4>显示每步处理后的图像； 5>分析此种图像监控方式的优缺点。 背景目标出现目标提取 4车牌识别图像预处理技术 主要内容： 车辆自动识别涉及到多种现代学科技术，如图像处理、模式识别与人工智能、计算机视觉、光学、机械设计、自动控制等。汽车作为人类生产、生活中的重要工具被广泛的使用，实现自动采集车辆信息和智能管理的车牌自动识别系统具有十分重要的意义: 要求： 1>对原始车牌图像做增强处理； 2>对增强后的彩色图像进行灰度变换； 3>对灰度图像进行直方图均衡处理； 4>选取自适应的阈值，对图像做二值化处理； 5>显示每步处理后的图像； 6>分析此种图像预处理的优缺点及改进措施，简要叙述车牌字符识别方法 原始车牌图像处理后的车牌图像 5医学细胞图像细胞分割图像增强算法研究 主要内容： 医学图象处理利用多种方法对各种图像数据进行处理，以期得到更好的显示效果以便医生根据细胞的外貌进行病变分析。 要求： 1>通过对图像的灰度变换调整改变细胞图像的灰度，突出感兴趣的细胞和细胞核区域。 2>通过直方图修改技术得到均衡化或规定化等不同的处理效果。 3>采用有效的图像平滑方法对细胞图像进行降噪处理，消除图像数字化和传输时所混入的噪声，提高图像的视觉效果。 4>利用图像锐化处理突出细胞的边缘信息，加强细胞的轮廓特征。 5>显示每步处理图像，分析此种细胞分割图像预处理方法的优缺点。 原始细胞图像 图像处理后的细胞图像 6瓶子灌装流水线检测是否液体灌装满瓶体 当饮料瓶子在罐装设备后要进行液体的检测，即：进行判断瓶子灌装流水线是否灌装满瓶体的检测，如液面超过瓶颈的位置，则装满，否则不满，如果不满则灌装液体不合格，需重新进行灌装。 具体要求： 1）将原进行二值化 2）二值化后的图像若不好，将其滤波再进行膨胀处理,并重新进行二值化 3）将图像标记连通域并进行面积计算，找出不符合要求的标记块 4）将不合格的图像进行提取，并记录不合格率
图像处理与分析实习内容
图像处理与分析 实习报告 学院：信息工程学院 专业：摄影测量与遥感 姓名：王新 学号： 120111267
第一部Matlab图像操作 （1）用Matlab的图像文件读取函数imread,熟练掌握对不同图像的格式进行读取。用Matlab的图像显示函数对不同的图像数据加以显示。掌握bmp/tiff/jpeg 三种常用图像文件格式，举例说明三种文件格式的适用场合。 步骤： 以tif格式图片的读取与显示为例： >>I1=imread(‘F:\MATLAB701\toolbox\images\imdemos\cameraman.tif’); %读取cameraman.tif >>imshow(I1); %显示cameraman.tif bmp和jpeg格式的图像的读取与显示类似。 三种文件格式的适用场合： 1）BMP：BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式，但是不受Web 浏览器支持。 2）TIFF：TIFF图像文件是由Aldus和Microsoft公司为桌上出版系统研制开发的一种较为通用的图像文件格式，适用于在应用程序之间和计算机平台之间的交换文件，是文档图像和文档管理系统中的标准格式。它的出现使得图像数据交换变得简单。TIFF 可以被认为是印刷行业中受到支持最广的图形文件格式。TIFF 支持可选压缩，不适用于在 Web 浏览器中查看。 3）JPEG：JPEG是一种支持8位和24位色彩的压缩位图格式，适合在网络上传输，是非常流行的图形文件格式，是可以把文件压缩到最小的格式。JPEG格式的应用非常广泛，特别是在网络和光盘读物上，都能找到它的身影。目前各类浏览器均支持JPEG这种图像格式。JPEG不适用于所含颜色很少、具有大块颜色相近的区域或亮度差异十分明显的较简单的图片。 （2）图像变换。完成输入图像的平移、缩放、旋转的编码实现。若调用他人库函数，要求掌握各几何变换的实现算法过程。 1）平移 F=imread('p2.bmp'); se = translate(strel(1), [10 20]); %参数[10 20]可以修改，修改后平移距离对应改变 J = imdilate(F,se); figure; imshow(J,[]);title('右移后图形'); 2）缩放 I=imread('D:\MATLABSETUP\toolbox\images\imdemos\cameraman.tif'); J1=imresize(I,0.2);%缩放为0.2倍
数字图像处理-作业题及部分答案解析演示教学
1.数字图像与连续图像相比具有哪些优点?连续图像f(x,y与数字图像I(c,r中各量的含义 是什么?它们有何联系和区别? (To be compared with an analog image, what are the advantages of a digital image? Let f(x,y be an analog image, I(r, c be a digital image, please give explanation and comparison for defined variables: f/I, x/r, and y/c 2.图像处理可分为哪三个阶段? 它们是如何划分的?各有什么特点? (We can divide "image processing" into 3 stages, what are they? how they are divided? What are their features? 答:低级处理---低层操作,强调图像之间的变换,是一个从图像到图像的过程; 中级处理---中层操作,主要对图像中感兴趣的目标进行检测和测量,从而建立对图像的描述,是一个从图像到数值或符号的过程; 高级处理---高层操作,研究图像中各目标的性质和相互联系,得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释; 3.试从结构和功能等角度分析人类视觉中最基本的几个要素是什么?什么是马赫带效应? 什 么是同时对比度?它们反映了什么共同问题? (According to the structure and function of the eyes, what are the basic elements in human vision? What is the Mach Band Effect? What is Simultaneous Contrast? What common facts can we infer from both Mach Band Effect and Simultaneous Contrast? 答:人的视觉系统趋向于过高或过低估计不同亮度区域边界的现象称为“马赫带”效应;同时对比度指的是人的视觉系统对某个区域感觉到的亮度除了依赖于它本身的强度,还与背景有关.
数字图像处理与分析习题及答案
第一章绪论 课后4. 1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的4种。 ①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。 ②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图 像的可观察性。 ③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。 ④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进 行分析。 ⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望 获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。 2. 什么是图像识别与理解？ 图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息，就需要先将照片上的人脸检测出来，进而将检测出来的人脸区域进行分析，确定其是否是该犯罪分子。 3. 简述图像几何变换与图像变换的区别。 ①图像的几何变换：改变图像的大小或形状。比如图像的平移、旋转、放大、缩小等， 这些方法在图像配准中使用较多。 ②图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进 行分析。比如傅里叶变换、小波变换等。
4.一个数字图像处理系统由哪几个模块组成？ 答：一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析5个模块组成 5.连续图像和数字图像如何相互转换？ 答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。这样，数字图像可以用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。 6.采用数字图像处理有何优点？ 答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点： 1．具有数字信号处理技术共有的特点。（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活性高。2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。 3．数字图像处理技术适用面宽。 4．数字图像处理技术综合性强。 7.数字图像处理主要包括哪些研究内容？ 答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。 8.常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？ 答．目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++（面向对象可视化集成工具）和MATLAB 的图像处理工具箱（Image Processing Tool box）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft 公司的 VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的 Win 32 程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的 Microsoft 基础类库 MFC 对大部分与用户设计有关的 Win 32 应用程序接口 API 进行了封装，提高了代码的可重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上，VC++ 6.0 提供的动态链接库ImageLoad.dll 支持B MP、JPG、TIF 等常用6种格式的读写功能。 MATLAB 的图像处理工具箱 MATLAB 是由 MathWorks 公司推出的用于数值计算的有
数字图像处理报告
《数字图像处理》 实验报告 院系：XXXXX 学号：XXXXXXX 姓名：XXX 指导老师：XX XX 完成时间：2020.02.02
题目一： (1)将宽为2n的正方形图像，用FFT算法从空域变换到频域，并用频域图像的模来进行显示； (2)使图像能量中心，对应到几何中心，并用频域图像的模来进行显示； (3)将频域图象，通过FFT逆变换到空域，并显示。 该题实现环境为操作系统：Windows 10 操作系统；编程环境：VS2013；内部核心处理算法库：OpenCV。 此题目的具体实现过程及其展示如下所示：
} imshow("原始图像", srcImage); //将输入图像延扩到最佳的尺寸，边界用0补充 int m = getOptimalDFTSize(srcImage.rows); int n = getOptimalDFTSize(srcImage.cols); //将添加的像素初始化为0. Mat padded; copyMakeBorder(srcImage, padded,0, m - srcImage.rows,0, n -srcImage.cols, BORDER_CONSTANT, Scalar::all(0)); //为傅立叶变换的结果(实部和虚部)分配存储空间。 //将planes数组组合合并成一个多通道的数组complexI Mat planes[]={ Mat_
photoshop图像处理教程
图像处理实验一 请先在D盘新建“学号姓名”文件夹，将所有实验结果保存到里面。 Photoshop软件下载地址：https://www.360docs.net/doc/3613285302.html,/cecdown/ 一、“选择”工具和“渐变”工具制作“钮扣” 【操作步骤】 步骤1: 运行Photoshop，新建文档，在如图2-4-1所示的“新建”对话框中设置300像素×300像素的图像大小、分辨率为72像素/英寸、RGB模式的图片文件，单击“好”按钮后出现新文档窗口。 图2-4-1 步骤2: 用“油漆桶工具”把图片背景填充为黑色。 提示：如果工具箱中找不到油漆桶工具，可以在“渐变工具”上按下左键一会儿，在出现的菜单中选择。 步骤3: 选中椭圆选框工具，按着Shift键不放，同时按住鼠标左键在图片中央拖动，绘制一个圆形选区，如图2-4-2所示。 提示：如果工具箱中找不到“椭圆选框工具”，可以在其他选择工具上按下左键一会儿，在出现的菜单中选择。 图2-4-2 图2-4-3步骤4: 单击工具箱下面的“设置前景色”按扭，在随后弹出的“拾色器”对
话框中把R 、G 、B 值分别设为0、30、255，如图2-4-3所示；单击“好”按扭关闭对话框，即可把前景色设置为兰色。按住Alt 键，单击工具箱下面的背景色设置按扭，用同样的方法把背景色设为白色，R 、G 、B 值为255、255、255。 步骤5: 选择渐变工具，在如图2-4-4所示的选项栏单击“渐变类型选择”组中的第一个按钮“线性渐变”，单击“渐变色编辑与选择工具”，在打开的“渐变编辑器”对话框中，选择“前景色到背景色渐变”，即把渐变方式设置为从前景色到背景色。然后把鼠标从圆形选区的左上角拖动到圆形选区的右下角，松开左键，产生渐变效果。如图2-4-5所示。 图2-4-4 步骤6: 使用“选择/取消选择”菜单命令，取消原来的选区，再次用椭圆选择工具绘制一个小一点的圆形选区，调整位置使之与原来的圆形同心。如图2-4-6所示。 图2-4-5 图2-4-6 步骤7: 选择渐变工具，渐变方式保持不变。然后把鼠标指针从圆形选区的右下角拖曳到圆形选区的左上角。如图2-4-7所示。 图2-4-7 图2-4-8 步骤8: 使用“选择/取消选择”菜单命令取消选区。 步骤9: 把前景色设为黑色，用画笔工具 在钮扣的中心位置采用单击的办法绘制四
图像处理 实验报告
摘要： 图像处理，用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。又称影像处理。基本内容图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值为一整数，称为灰度值。图像处理技术的主要内容包括图像压缩，增强和复原，匹配、描述和识别3个部分。图像处理一般指数字图像处理。 数字图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。目前，图像处理演示系统应用领域广泛医学、军事、科研、商业等领域。因为数字图像处理技术易于实现非线性处理，处理程序和处理参数可变，故是一项通用性强，精度高，处理方法灵活，信息保存、传送可靠的图像处理技术。本图像处理演示系统以数字图像处理理论为基础，对某些常用功能进行界面化设计，便于初级用户的操作。 设计要求 可视化界面，采用多幅不同形式图像验证系统的正确性； 合理选择不同形式图像，反应各功能模块的效果及验证系统的正确性 对图像进行灰度级映射，对比分析变换前后的直方图变化； 1.课题目的与要求 目的： 基本功能：彩色图像转灰度图像 图像的几何空间变换：平移，旋转，剪切，缩放 图像的算术处理：加、减、乘 图像的灰度拉伸方法（包含参数设置）； 直方图的统计和绘制；直方图均衡化和规定化； 要求： 1、熟悉图像点运算、代数运算、几何运算的基本定
义和常见方法； 2、掌握在MTLAB中对图像进行点运算、代数运算、几何运算的方法 3、掌握在MATLAB中进行插值的方法 4、运用MATLAB语言进行图像的插值缩放和插值旋转等 5、学会运用图像的灰度拉伸方法 6、学会运用图像的直方图设计和绘制；以及均衡化和规定化 7、进一步熟悉了解MATLAB语言的应用，将数字图像处理更好的应用于实际2.课题设计内容描述 1>彩色图像转化灰度图像： 大部分图像都是RGB格式。RGB是指红，绿，蓝三色。通常是每一色都是256个级。相当于过去摄影里提到了8级灰阶。 真彩色图像通常是就是指RGB。通常是三个8位，合起来是24位。不过每一个颜色并不一定是8位。比如有些显卡可以显示16位，或者是32位。所以就有16位真彩和32位真彩。 在一些特殊环境下需要将真彩色转换成灰度图像。 1单独处理每一个颜色分量。 2.处理图像的“灰度“，有时候又称为“高度”。边缘加强，平滑，去噪，加 锐度等。 3.当用黑白打印机打印照片时，通常也需要将彩色转成灰白，处理后再打印 4.摄影里，通过黑白照片体现“型体”与“线条”，“光线”。 2>图像的几何空间变化： 图像平移是将图像进行上下左右的等比例变化，不改变图像的特征，只改变位置。 图像比例缩放是指将给定的图像在x轴方向按比例缩放fx倍，在y轴按比例缩放fy倍，从而获得一幅新的图像。如果fx=fy，即在x轴方向和y轴方向缩放的比率相同，称这样的比例缩放为图像的全比例缩放。如果fx≠fy，图像的比例缩放会改变原始图象的像素间的相对位置，产生几何畸变。 旋转。一般图像的旋转是以图像的中心为原点，旋转一定的角度，也就是将图像上的所有像素都旋转一个相同的角度。旋转后图像的的大小一般会改变，即可以把转出显示区域的图像截去，或者扩大图像范围来显示所有的图像。图像的旋转变换也可以用矩阵变换来表示。
图像处理读书报告
傅里叶变换在图像处理中的应用 摘 要 为了有效的和快速的对图像进行处理和分析，常需要将原定义在图像空间的图像以某种形式转换（正变换）到另外一些空间，并利用在这些空间的特有性质方便进行一定的加工，最后再转换（反变换或逆变换）回图像空间以得到所需的效果。这些在不同空间转换的技术就是图像变换技术。傅里叶叶变换是一种基本和常用的变换，它把图像从图像空间（空域）转换到频率空间（频域）。 傅立叶变换研究是应用数学的一个重要方向，一个多世纪以来，傅立叶变换作为数学工具被迅速的应用到图像和语音分析等众多领域。通过在时空域和频率域来回切换图像，对图像的信息特征进行提取和分析，简化计算工作量，被誉为描述图像信息的第二种语言。 理论 正弦波就是一个圆周运动在一条直线上的投影。所以频域的基本单元也可以理解为一个始终在旋转的圆 傅里叶变换 傅里叶变换实际上是对一个周期无限大的函数进行傅里叶变换。 定义：单变量连续函数)(x f 的傅里叶变换)(u F 定义为等式 ?+∞ ∞-= dx e x f u F ux)xp(-j2)()(π 逆变换为： 1 ,...,2,1,02ex p )()(10-==∑-=M x M ux j u F x f M u π 二维离散傅里叶逆变换如下：
∑∑-=-=+=1010))//(2exp(),(),(M u N v N vy M ux j v u F y x f π 其中1,...,2,1,01,...,2,1,0u -=-=N v M 。 如果),(y x f 是实函数，则它的傅里叶变换必然为对称的，即 ),(),(v u F v u F --=* 其中“*”表示对复数的标准共轭操作。它遵循 ) ,(),(v u F v u F --= 其中，傅里叶变换的频率谱是对称的。 傅立叶变换在图像处理中的作用 1. 图像增强与图像去噪 绝大部分噪音都是图像的高频分量，通过低通滤波器来滤除高频——噪声；边缘也是图像的高频分量，可以通过添加高频分量来增强原始图像的边缘。 图像增强的原理： 图像增强从处理的作用域出发可分为空间域和频域两大类。其中，频域增强是将原空间的图像以某种形式转换到其他空间，然后利用该转换空间的特有性质进行图像处理，最后在转换回到原空间，得到处理后的图像，是一种间接增强的算法。 图像增强作为图像处理的重要组成部分，促进了图像增强方法研究的不断深入。目前主要有以下处理方法： 传统的图像增强的处理方法可以分为空域和频域图像增强两大类，其中频域图像增强的方法是对图像经傅里叶变换后的频谱成分进行操作，然后进行傅里叶逆变换得到所需结果，如低通滤波器、高通滤波器、带通和带阻滤波，同态滤波等。 有时候只采用一种方法往往得不到想要的结果，并且还没有出现一种方法能满足人们的任意需要，比如理想低通和高通滤波器并不是很实用，但是作为滤波概念发展的一部分，用来研究滤波器的特性非常有意义，一阶的巴特沃斯低通滤波器没有振铃现象，二阶的振铃通常微小，但是随着阶数的增高振铃便成为一个主要因素，高斯低通滤波器不会产生振铃现象，但是，在需要严格控制低频和高频之间截止频率的过渡的情况下，巴特沃斯滤波器更为合适，所以有时候就需要使用几种增强技术的组合方法。 图像增强示例
数字图像处理考题2012级
数字图像处理： 一、图像工程的内涵（三个层次：图像处理、图像分析和图像理解及其关系）。 图像工程的内涵： 根据抽象程度和研究方法等的不同，可分为三个层次：图像处理、图像分析和图像理解。 图像处理的内容：主要对图象进行各种加工以改善图象的视觉效果、或突出有用信息，并为自动识别打基础，或通过编码以减少对其所需存储空间、传输时间或传输带宽的要求。基本特征：输入是图像，输出也是图像，即图像之间进行的变换。显然，这是一种比较严格的图像处理定义，因此也呈现出了某种狭义性。 图像分析的内容：主要对图象中感兴趣的目标进行检测（或分割）和测量，以获得它们的客观信息从而建立对图象的描述。基本特征：输入是图像，输出是数据（即对输入图像进行描述的信息）。 图像理解的内容：在中级图像处理的基础上，进一步研究图象中各目标的性质和它们之间相互的联系，并得出对图象内容含义的理解（对象识别）及对原来客观场景的解释（计算机视觉），从而指导和规划行动。基本特征：以客观世界为中心，借助知识、经验等来把握整个客观世界。“输入是数据，输出是理解”。 三者的关系: 图像处理是比较低层的操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大。 图像分析则进入了中层，分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图像形式的描述。 图像理解主要是高层操作，基本上是对从描述抽象出来的符号进行运算，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。 图像的低级处理阶段和高一级的处理阶段是相互关联和有一定重叠性的。根据本课程的任务和目标，重点放在图像处理上，并学习图像分析的基本理论和方法。也就是说本课程中提到的图像处理概念是广义的。 二、观察三幅图的等偏爱曲线，分析：空间分辨率和灰度分辨率同时变化对图像质量的影响
天津大学图像处理实验报告
光电图像处理实验报告 精仪学院测控四班王经纬 3010202114 实验1 离散图像的傅立叶变换 。 1. 实验内容及步骤： (1)利用Matlab图像处理软件进行离散图像傅立叶变换， 如给出一幅图像（w01.tif），其傅立叶变换程序如下： >>i=imread('D:\w01.tif'); >>figure(1); >>imshow(i); >>colorbar; >>j=fft2(i); >>k=fftshift(j); >>figure(2); >>l=log(abs(k)); >>imshow( l , [ ] ); >>colorbar 结果显示如下图所示： （2）分析图像的傅立叶频谱图； 由上图可以看出，频谱图低频部分较多，高频也有能量，说明图像中存在明显的明亮变化。 （3）自行设计一幅图像，验证离散傅立叶变换的性质，如：频谱图中高频分量迅速衰减，可分离性，平移，周期性与共轭对称性，旋转、线性和比例性，平均值。
1）傅里叶变换： 2）平移： X轴平移图像 X轴平移图像的傅立叶谱 Y轴平移图像 Y轴平移图像的傅立叶谱3）旋转特性： 4）尺度变换：
2. 思考题： 描述空间频率的概念。 空间频率是单位长度内亮度作周期性变化的次数，即现对/mm 。对于FT 基函数)(2sin )(2cos 2ux j ux e ux j πππ-=-。)(2cos ux π的最大值直线在坐标轴上的截距是u /1，则u /1表示空间周期。 实验2 修改直方图图像增强 1. 实验内容及步骤： (1) 读入一幅图像， 使用imhist( )函数产生图像的直方图，分析它的直方图分布及反映图像的特点； i=imread('D:\w01.tif'); imshow(i); imhist(i);
图像处理和分析-王伟强-作业题和答案解析汇总-2017版
【作业1】 1、完成课本习题3.2(a)(b), 课本中文版《处理》第二版的113页。可以通过matlab帮助你分析理解。 a: b:E控制函数的斜坡，也就是函数的倾斜程度，E越大，函数倾斜程度越大，如下图1，图2所示： 图1：E=5
图2：E=20 2、一幅8灰度级图像具有如下所示的直方图，求直方图均衡后的灰度级和对应概率，并画出均衡后的直方图的示意图。（计算中采用向上取整方法，图中的8个不同灰度级对应的归一化直方图为[0.17 0.25 0.21 0.16 0.07 0.08 0.04 0.02]） 【解答】直方图均衡采用公式 式中，G为灰度级数，取8，p r(w)为灰度级w的概率，S r为变换后的灰度，计算过程如下表所示： 则新灰度级的概率分别是： P s(0) = 0 P s(1) = P r(0) = 0.17 P s(2) = 0 P s(3) = P r(1) = 0.25 P s(4) = 0 P s(5) = P r(2) = 0.21 P s(6) = P r(3) + P r(4) = 0.23
P s(7) = P r(5) = P r(6) = P r(7) = 0.14 编写matlab程序并绘制直方图： s=0:1:7; p=[0 0.17 0 0.25 0 0.21 0.23 0.14]; bar(s,p); axis([-1 8 0 0.3]); 可以看出，此图较题目原图更加“均匀”。 【作业2】1、完成课本数字图像处理第二版114页，习题3.10。 【解答】 由图可知
将两图做直方图均衡变换 令上面两式相等，则 因为灰度级非负，所以 2、请计算如下两个向量与矩阵的卷积计算结果。 （1）[ 1 2 3 4 5 4 3 2 1 ] * [ 2 0 -2 ] （2） 【解答】 （1）设向量a=[ 1 2 3 4 5 4 3 2 1 ]，下标从-4到4，即a(-4)=1，a(-3)=2……a(4)=1；设向量b=[ 2 0 -2 ]，下标从-1到1，即b(-1)=2，b(0)=0，b(1)=-2；设向量c=a*b，下标从-5到5。根据卷积公式可知 其中，，则 c(-5)=a(-4)b(-1)=1*2=2 c(-4)=a(-4)b(0)+a(-3)b(-1)=1*0+2*2=4 c(-3)=a(-4)b(1)+a(-3)b(0)+a(-2)b(-1)=1*(-2)+2*0+3*2=4 c(-2)=a(-3)b(1)+a(-2)b(0)+a(-1)b(-1)=2*(-2)+3*0+4*2=4 c(-1)=a(-2)b(1)+a(-1)b(0)+a(0)b(-1)=3*(-2)+4*0+5*2=4 c(0)=a(-1)b(1)+a(0)b(0)+a(1)b(-1)=4*(-2)+5*0+4*2=0 c(1)=a(0)b(1)+a(1)b(0)+a(2)b(-1)=5*(-2)+4*0+3*2=-4 c(2)=a(1)b(1)+a(2)b(0)+a(3)b(-1)=4*(-2)+3*0+2*2=-4 c(3)=a(2)b(1)+a(3)b(0)+a(4)b(-1)=3*(-2)+2*0+1*2=-4 c(4)=a(3)b(1)+a(4)b(0)=2*(-2)+1*0=-4
数字图像处理练习题答案解析
一、选择题 1B 、2C 、3A 、4D 、5C 、 6A 、7D 、8A 、9D 、10A 二、判断题( 正确的打√,错误的打×。 1、√ 2、√ 3、× 4、× 5、√ 6、√ 7、× 8、× 9、× 10、√ 三、 (1策略可以分为两种。一种是将一幅彩色图像看作三幅分量图像的组合体,在处理过程中先对每幅图像单独处理,再将处理结果合成为彩色图像。另一种是将一幅彩色图像中的每个象素看作具有三个属性值,即属性现在为一个矢量,需利用对矢量的表达方法进行处理。 (2一副真彩色图像既可以分解为R 、G 、B 三个分量也可以分解为H 、S 、I 三个分量图。人眼对H 、S 、I 三个分量图的感受是比较独立的。一种简便常用的真彩色增强方法步骤为:
①将RGB 分量图转化为HIS 分量图;②利用对灰度图增强的方法增强其中的一个分量图;③再将结果转换为用RGB 分量图来显示。 亮度增强,改变I 分量图,它不改变原图的彩色内容。饱和度增强,改变S 分量图,通过对S 分量图中每个象素乘以一个大于1的常数可使图像的彩色更鲜明,而如果乘以一个小于1的常数则会使图像的彩色感减少。色调增强,改变H 分量图,若对该图的每个象素加一个常数,将会使每个目标的颜色在色谱上移动。 四、 (1 算术编码为0.23355 图略 (2 发送时,要发送A 、B 、C 、D 、E 、F 的概率,并送0.23355。 (3 算术解码如下 图略 五、 (1图像混合 设图象,(y x f 为载体图像,,(y x s 为隐藏图像。对于实数a ,称 ,(1(,(,(y x s a y x af y x b -+= 为图像,(y x f 和,(y x s 的a 混合。 (2单幅迭代 对图像,(y x f 和,(y x s 进行1α混合得,(1(,(,(111y x s a y x f a y x b -+= ,对图像,(y x f 和,(1y x b 进行2α混合得,(1(,(,(1222y x b a y x f a y x b -+=,依次进行N 次混合得到,(1(,(,(1y x b a y x f a y x b N N N N --+=。可以证明,
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数字图像处理
数字图像处理实验报告 学校：河北建筑工程学院 院系：电气工程学院 班级：电子132班 姓名：杨腾腾 学号： 2013315235
第二章图像处理基本知识 1．实验目的： （1）了解图像采集的硬件设备，获取一幅自己的头像(*.jpg)，作为后续实验的一个图像源； （2）练习MATLAB的一般使用，为其它几个实验做准备。 2．实验内容： （1）利用图像采集系统获取图像； （2）编写一个MATLAB程序对获取的图像文件（*.jpg）。将彩色图像转换为灰度图像。用imhist计算和显示灰度的统计特性，求其均值、标准差，并将图像反白。更详细的操作请参考讲解MATLAB使用的相关书籍或者该软件的在线帮助文件。 3．实验要求： 编写一完整的MATLAB程序。这里完整的MATLAB程序是指该程序应有一个用户界面窗口，读入的图像文件应显示在界面窗口里，在界面窗口中可以设置几个按钮，分别完成对所显示的图像进行上面（2）中所要求的操作。请保留该程序，后面的实验所编的程序都要求与此程序集成起来，提供一个统一的操作界面。 4. 实验程序： I=imread('C:\0.jpg'); subplot(2,2,1); imshow(I); J=rgb2gray(I); subplot(2,2,2);imshow(J); subplot(2,2,3);imhist(J); Ave=mean2(J) SD=std2(double(J)) s=size(J); all_white=255*ones(s(1),s(2)); all_white_uint8=uint8(all_white); K=imsubtract(all_white_uint8,J); subplot(2,2,4);imshow(K); imwrite(K,'C:\0_iverse.jpg') 实验结果： Ave =105.655 SD=51.9442