数字图像处理实验报告(三四五)

数字图像处理实验报告(三四五)
数字图像处理实验报告(三四五)

实验三图像的几何变换

一.实验目的及要求

掌握图像几何变换的基本原理,熟练掌握数字图像的缩放、旋转、平移、镜像和转置的基本原理及其MATLAB编程实现方法。

二、实验内容

(一)研究以下程序,分析程序功能;输入执行各命令行,认真观察命令执行的结果。熟悉程序中所使用函数的调用方法,改变有关参数,观察试验结果。

1. 图像缩放

clear all, close all

I = imread('cameraman.tif');

Scale = 1.35; % 将图像放大1.35倍

J1 = imresize(I, Scale, 'nearest'); %using the nearest neighbor interpolation

J2 = imresize(I, Scale, 'bilinear'); %using the bilinear interpolation

imshow(I), title('Original Image');

figure, imshow(J1), title('Resized Image-- using the nearest neighbor interpolation ');

figure, imshow(J2), title('Resized Image-- using the bilinear interpolation ');

% 查看imresize使用帮助

help imresize

Command窗口显示如下:

IMRESIZE Resize image.

B = IMRESIZE(A, SCALE) returns an image that is SCALE times the

size of A, which is a grayscale, RGB, or binary image.

B = IMRESIZE(A, [NUMROWS NUMCOLS]) resizes the image so that it has

the specified number of rows and columns. Either NUMROWS or NUMCOLS may be NaN, in which case IMRESIZE computes the number of rows or

columns automatically in order to preserve the image aspect ratio.

[Y, NEWMAP] = IMRESIZE(X, MAP, SCALE) resizes an indexed image.

[Y, NEWMAP] = IMRESIZE(X, MAP, [NUMROWS NUMCOLS]) resizes an indexed image.

To control the interpolation method used by IMRESIZE, add a METHOD argument to any of the syntaxes above, like this:

IMRESIZE(A, SCALE, METHOD)

IMRESIZE(A, [NUMROWS NUMCOLS], METHOD),

IMRESIZE(X, MAP, M, METHOD)

IMRESIZE(X, MAP, [NUMROWS NUMCOLS], METHOD)

METHOD can be a string naming a general interpolation method:

'nearest' - nearest-neighbor interpolation

'bilinear' - bilinear interpolation

'bicubic' - cubic interpolation; the default method

METHOD can also be a string naming an interpolation kernel:

'box' - interpolation with a box-shaped kernel

'triangle' - interpolation with a triangular kernel

(equivalent to 'bilinear')

'cubic' - interpolation with a cubic kernel

(equivalent to 'bicubic')

'lanczos2' - interpolation with a Lanczos-2 kernel

'lanczos3' - interpolation with a Lanczos-3 kernel

Finally, METHOD can be a two-element cell array of the form {f,w},

where f is the function handle for a custom interpolation kernel, and

w is the custom kernel's width. f(x) must be zero outside the

interval -w/2 <= x < w/2. Your function handle f may be called with a scalar or a vector input.

You can achieve additional control over IMRESIZE by using

parameter/value pairs following any of the syntaxes above. For example:

B = IMRESIZE(A, SCALE, PARAM1, VALUE1, PARAM2, VALUE2, ...) Parameters include:

'Antialiasing' - true or false; specifies whether to perform

antialiasing when shrinking an image. The

default value depends on the interpolation

method you choose. For the 'nearest' method,

the default is false; for all other methods,

the default is true.

'Colormap' - (only relevant for indexed images) 'original'

or 'optimized'; if 'original', then the

output newmap is the same as the input map.

If it is 'optimized', then a new optimized

colormap is created. The default value is

'optimized'.

'Dither' - (only for indexed images) true or false;

specifies whether to perform color

dithering. The default value is true.

'Method' - As described above

'OutputSize' - A two-element vector, [MROWS NCOLS],

specifying the output size. One element may

be NaN, in which case the other value is

computed automatically to preserve the aspect

ratio of the image.

'Scale' - A scalar or two-element vector specifying the

resize scale factors. If it is a scalar, the

same scale factor is applied to each

dimension. If it is a vector, it contains

the scale factors for the row and column

dimensions, respectively.

Examples

--------

Shrink by factor of two using the defaults of bicubic interpolation and antialiasing.

I = imread('rice.png');

J = imresize(I, 0.5);

figure, imshow(I), figure, imshow(J)

Shrink by factor of two using nearest-neighbor interpolation.

(This is the fastest method, but it has the lowest quality.)

J2 = imresize(I, 0.5, 'nearest');

Resize an indexed image.

[X, map] = imread('trees.tif');

[Y, newmap] = imresize(X, map, 0.5);

imshow(Y, newmap)

Resize an RGB image to have 64 rows. The number of columns is computed automatically.

RGB = imread('peppers.png');

RGB2 = imresize(RGB, [64 NaN]);

Note

----

The function IMRESIZE in previous versions of the Image Processing Toolbox used a somewhat different algorithm by default. If you need the same results produced by the previous implementation, call the function IMRESIZE_OLD.

Class Support

-------------

The input image A can be numeric or logical and it must be nonsparse. The output image is of the same class as the input image. The input indexed image X can be uint8, uint16, or double.

See also imresize_old, imrotate, imtransform, tformarray. Reference page in Help browser

doc imresize

执行程序所得结果如下:

改变参数Scale =0.5得到图形结果如下:

对以上实验结果,分析如下:通过查看命令窗口查看imresize函数的使用方法。本实验中利用了形式B = imresize(A,m,method)。实验中method采用了,'nearest'(默认值)最近邻插值‘方法和'bilinear'双线性插值方法,由图片显示结果可以看出,双线性插值方法要好于最近邻插值方法。这是由于最近邻插值方法仅是取离其最近的一个像素的像素值,而双线性插值方法采用了其周围的像素值参与计算,所以更能适应图像的局部特征。m为放大倍数,由上面实验结果可以明显看出,放大1.35倍和0.5倍的效果差异。

2. 图像旋转

clear all, close all

I = imread('cameraman.tif');

Theta = 45; % 将图像逆时针旋转45°。

J1 = imrotate(I, Theta, 'nearest'); %using the nearest neighbor interpolation

%and enlarge the output image Theta = -45; % 将图像顺时针旋转45°。

J2 = imrotate(I, Theta, 'bilinear','crop'); %using the bilinear interpolation

% and crops the output image imshow(I), title('Original Image');

figure, imshow(J1), title('Rotated Image-- using the nearest neighbor interpolation ');

figure, imshow(J2), title(' Rotated Image-- using the bilinear interpolation ');

% 查看imrotate使用帮助

help imrotate

Command窗口显示如下:

IMROTATE Rotate image.

B = IMROTATE(A,ANGLE) rotates image A by ANGLE degrees in a

counterclockwise direction around its center point. To rotate the image

clockwise, specify a negative value for ANGLE. IMROTATE makes the output

image B large enough to contain the entire rotated image. IMROTATE uses

nearest neighbor interpolation, setting the values of pixels in B that

are outside the rotated image to 0 (zero).

B = IMROTATE(A,ANGLE,METHOD) rotates image A, using the interpolation

method specified by METHOD. METHOD is a string that can have one of the

following values. The default value is enclosed in braces ({}).

{'nearest'} Nearest neighbor interpolation

'bilinear' Bilinear interpolation

'bicubic' Bicubic interpolation. Note: This interpolation

method can produce pixel values outside the original

range.

B = IMROTATE(A,ANGLE,METHOD,BBOX) rotates image A, where BBOX specifies

the size of the output image B. BBOX is a text string that can have

either of the following values. The default value is enclosed in braces

({}).

{'loose'} Make output image B large enough to contain the

entire rotated image. B is generally larger than A.

'crop' Make output image B the same size as the input image

A, cropping the rotated image to fit.

Class Support

-------------

The input image can be numeric or logical. The output image is of the

same class as the input image.

Example

-------

% This example brings image I into horizontal alignment by % rotating the image by -1 degree.

I = fitsread('solarspectra.fts');

I = mat2gray(I);

J = imrotate(I,-1,'bilinear','crop');

figure, imshow(I), figure, imshow(J)

See also imcrop, imresize, imtransform, tformarray. Reference page in Help browser

doc imrotate

执行程序所得结果如下:

改变参数,Theta = 135和-135时,所得结果如下:

实验结果分析如下:

通过查看命令窗口了解imrotate函数的使用。本实验中采用了函数的两种形式,B = imrotate(A,angle,method)和B = imrotate(A,angle,method,bbox)。实验中,method的设置及其原理同上个实验。实验中,bbox设置为了“crop”,其作用是为了使输出图像和输入图像大小相同,可以看出当设置了该参数是,图像明显被裁减了,这是因为图像旋转后面积变大了,而该参数的设置使图像须保持原来的大小i,因而图像被裁减了,未设置该参数时默认大小可以显示整个旋转后的图像。Angle为旋转角度,分别设置为了45和-45、135和-135,由上面两组图可以看出明显的效果和差异

3.图像水平镜象

clear all, close all

I = imread('cameraman.tif');

I1 = flipdim(I,2);

I2 = flipdim(I,1);

figure(1), subplot(1,2,1), imshow(I); subplot(1,2,2), imshow(I1); figure(2), subplot(2,1,1), imshow(I); subplot(2,1,2), imshow(I2);

执行程序,所得结果如下:

对实验结果分析如下:

flipdim 函数的使用方法如下。B = flipdim(A,dim) 沿指定的维翻转矩阵。当dim=1时,行翻转,等同于flipud ,当dim=2时,列翻转,等同于fliplr 。由上图可以看出翻转的效果。

(二)用MATLAB编程实现以下图像几何变换

1.图像平移

程序代码如下:

clc,clear all;

I = imread('cameraman.tif');

rows=size(I,1);

cols=size(I,2);

movx=50;movy=50;

for i=1:rows

for j=1:cols

Q(i+movx,j+movy)=I(i,j);

end

end

figure(1);

subplot(121);imshow(I);title('origine picture');

subplot(122);imshow(Q);title('modified picture');

执行程序结果如下:

实验分析如下:

实验中,每个像素值以及其对应的坐标x 和y 都被平移了50,表现在整个图像上,即向右下角平移sqrt(50*50+50*50),显示结果如上图所示。

2.图像转置

图像的转置是将给定图像像素的x 坐标和y 坐标互换的几何变换,设点P 0(x 0,

y 0) 转置后的对应点为P (x , y ),转置变换可表述为:

???==0

0x y y x 或 ????????????????????=??????????1100001010100y x y x ,对应的逆变换为:????

????????????????=??????????1100001010100y x y x 或 ???==x y y

x 0

0 转置后图像的宽、高发生改变,即输出图像的高度为原始图像的宽度,输出图像的宽度为原始图像的高度。

程序代码如下: clc,clear all;

I = imread('cameraman.tif'); rows=size(I,1); cols=size(I,2); for i=1:rows for j=1:cols Q(j,i)=I(i,j); end end size(I),size(Q)

figure(1);

subplot(121);imshow(I);title('origine picture');

subplot(122);imshow(Q);title('modified picture');

执行程序,所得结果如下:

实验分析如下:

设图像中某个像素为p(j,i),则其值为被p(i,j)被代替,其中p为整个图像的像素矩阵。对图像中的所有像素.逐列、逐行的进行此计算,即可实现转置。实验结果如上图所示,明显看出,转置后图像的宽、高发生改变,即输出图像的高度为原始图像的宽度,输出图像的宽度为原始图像的高度,整个图像被“转置”了。

三、实验设备

1.PIII以上微机;

2.MATLAB6.5;

四、实验心得与体会

实验四图像形态学处理

一.实验目的及要求

1.利用MATLAB研究二值形态学图像处理常用算法;

2.掌握MATLAB形态学图像处理基本操作函数的使用方法;

3.了了解形态学的基本应用。

二、实验内容

(一)研究以下程序,分析程序功能;输入执行各命令行,认真观察命令执行的结果。熟悉程序中所使用函数的调用方法,改变有关参数,观察试验结果。

1.膨胀与腐蚀(Dilation and Erosion)

(1)对简单二值图像进行膨胀与腐蚀

clear all, close all

BW = zeros(9,10);

BW(4:6,4:7) = 1;

BW;

SE = strel('square',3)

BW1 = imdilate(BW,SE)

BW2 = imerode (BW,SE)

figure(1),

subplot(1,2,1), imshow(BW,'notruesize'), title(' Original Image ');

subplot(1,2,2), imshow(BW1,'notruesize'), title(' Dilated Image ');

figure(2),

subplot(1,2,1), imshow(BW,'notruesize'), title(' Original Image ');

subplot(1,2,2), imshow(BW2,'notruesize'), title(' Eroded Image ');

执行程序,所得结果如下:

对实验结果分析如下:

程序中采用结构元素对图像进行腐蚀或者膨胀。腐蚀操作,相当于结构元素的中心点沿被操作图像边缘内部走一圈,所有中心点的轨迹所包围的区域。膨胀操作,相当于结构元素的中心点沿被操作图像边缘外部走一圈,所有中心点的轨迹所包围的区域。实验结果如上图所示,腐蚀以及膨胀的结果也非常明显。

(2)对文本图像进行膨胀与腐蚀

clear all, close all

I = imread('text.tif');

SE = [0,1,0;1,1,1;0,1,0]

BW1 = imdilate(I, SE);

BW2 = imerode (I, SE);

figure(1),

subplot(1,2,1), imshow(I,'notruesize'), title(' Original Image ');

subplot(1,2,2), imshow(BW1,'notruesize'), title(' Dilated Image ');

figure(2),

subplot(1,2,1), imshow(I,'notruesize'), title(' Original Image ');

subplot(1,2,2), imshow(BW2,'notruesize') , title(' Eroded Image ');

执行程序,结果如下:

对实验结果分析如下:

本实验中腐蚀及膨胀原理同上个实验,实验中用其对文本进行腐蚀,可以看出腐蚀与膨胀在文本处理中的作用。其中合理选择结构元素是其关键。由上图的处理效果可以看出,处理的效果并不是很理想,这是由于结构元素选择的并不是很合适。

2. 开、闭运算(Open and Close)

clear all, close all

I = imread('nodules1.tif');

bw = ~im2bw(I,graythresh(I));

se = strel('disk',5);

bw2 = imopen(bw,se);

subplot(1,2,1), imshow(bw), title('Thresholded Image') subplot(1,2,2), imshow(bw2), title('After opening')

bw3 = imclose(bw,se);

figure;

subplot(1,2,1), imshow(bw, 'truesize'), title('Thresholded Image') subplot(1,2,2), imshow(bw3, 'truesize'), title('After Closing')

执行程序,结果如下:

对以上实验结果分析如下:

开运算和闭运算与腐蚀和膨胀操作有所不同,其具体差异表现在,开运算是先腐蚀后膨胀,闭运算是先膨胀后腐蚀。通俗的说,开运算与腐蚀操作不同的是,它包含了所有在被操作对象内部的结构元素,而腐蚀操作仅是包含中心点;闭运算也是类似与膨胀操作不同,它包含了所有与被操作对象有交集的结构元素,而膨胀操作仅是包含中心点。处理结果如上,可以看出物体与原图有所不同,开运算消除了一些小像素,而闭运算使图像边缘变得光滑了许多,消除了散枝。

3. 击中/击不中变换(hit-and-miss operation)

clear all, close all

bw = [0 0 0 0 0 0

0 0 1 1 0 0

0 1 1 1 1 0

0 1 1 1 1 0

0 0 1 1 0 0

0 0 1 0 0 0]

interval = [0 -1 -1

1 1 -1

0 1 0]

bw2 = bwhitmiss(bw,interval)

subplot(1,3,1), imshow(bw,'notruesize'), title(' Original Image ');

subplot(1,3,2), imshow(interval, 'truesize'), title(' Interval Image ');

subplot(1,3,3), imshow(bw2,'notruesize') , title('after hit/miss transformation');

执行程序,所得结果如下:

对以上实验结果分析如下:

击中击不中操作,是用结构元素与原图像进行比较,可以把结构元素想象成一个模板,模板有一个中心点。用该中心点在原图像上扫描,能使模板完全重合的中心点保留下来,如上图实验结果所示,处理后的图像比原图像小了好多,这是因为只有符合结构元素的像素被保留了下来,即被击中的像素保留了下来。

4.细化与骨架抽取

clear all, close all

BW = ~ imread('logo.tif');

BW1 = bwmorph(BW,'thin',Inf);

BW2 = bwmorph(BW,'skel',Inf);

subplot(1,3,1), imshow(BW), title(' Original Image ');

subplot(1,3,2), imshow(BW1), title(' Thinned Image ');

subplot(1,3,3), imshow(BW2), title(' Image skeleton');

%查看bwmorph函数使用说明

help bwmorph

Command窗口显示如下:

BWMORPH Morphological operations on binary image.

BW2 = BWMORPH(BW1,OPERATION) applies a specific

morphological operation to the binary image BW1.

BW2 = BWMORPH(BW1,OPERATION,N) applies the operation N times. N can be Inf, in which case the operation is repeated

until the image no longer changes.

OPERATION is a string that can have one of these values:

'bothat' Subtract the input image from its closing

'bridge' Bridge previously unconnected pixels

'clean' Remove isolated pixels (1's surrounded by 0's)

'close' Perform binary closure (dilation followed by

erosion)

'diag' Diagonal fill to eliminate 8-connectivity of

background

'dilate' Perform dilation using the structuring element

ones(3)

'erode' Perform erosion using the structuring element

ones(3)

'fill' Fill isolated interior pixels (0's surrounded by

1's)

'hbreak' Remove H-connected pixels

'majority' Set a pixel to 1 if five or more pixels in its

3-by-3 neighborhood are 1's

'open' Perform binary opening (erosion followed by

dilation)

'remove' Set a pixel to 0 if its 4-connected neighbors

are all 1's, thus leaving only boundary

pixels

'shrink' With N = Inf, shrink objects to points; shrink

objects with holes to connected rings

'skel' With N = Inf, remove pixels on the boundaries

of objects without allowing objects to break

apart

'spur' Remove end points of lines without removing

small objects completely.

'thicken' With N = Inf, thicken objects by adding pixels

to the exterior of objects without connected

previously unconnected objects

'thin' With N = Inf, remove pixels so that an object

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/c58901245.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

数字图像处理实验报告

数字图像处理实验报告 实验一数字图像基本操作及灰度调整 一、实验目的 1)掌握读、写图像的基本方法。 2)掌握MATLAB语言中图像数据与信息的读取方法。 3)理解图像灰度变换处理在图像增强的作用。 4)掌握绘制灰度直方图的方法,理解灰度直方图的灰度变换及均衡化的方 法。 二、实验内容与要求 1.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MATLAB目录下work文件夹中的forest.tif图像文件读出.用到imread, imfinfo 等文件,观察一下图像数据,了解一下数字图像在MATLAB中的处理就是处理一个矩阵。将这个图像显示出来(用imshow)。尝试修改map颜色矩阵的值,再将图像显示出来,观察图像颜色的变化。 2)将MATLAB目录下work文件夹中的b747.jpg图像文件读出,用rgb2gray() 将其 转化为灰度图像,记为变量B。 2.图像灰度变换处理在图像增强的作用 读入不同情况的图像,请自己编程和调用Matlab函数用常用灰度变换函数对输入图像进行灰度变换,比较相应的处理效果。 3.绘制图像灰度直方图的方法,对图像进行均衡化处理 请自己编程和调用Matlab函数完成如下实验。 1)显示B的图像及灰度直方图,可以发现其灰度值集中在一段区域,用 imadjust函 数将它的灰度值调整到[0,1]之间,并观察调整后的图像与原图像的差别,调整后的灰

度直方图与原灰度直方图的区别。 2) 对B 进行直方图均衡化处理,试比较与源图的异同。 3) 对B 进行如图所示的分段线形变换处理,试比较与直方图均衡化处理的异同。 图1.1 分段线性变换函数 三、实验原理与算法分析 1. 灰度变换 灰度变换是图像增强的一种重要手段,它常用于改变图象的灰度范围及分布,是图象数字化及图象显示的重要工具。 1) 图像反转 灰度级范围为[0, L-1]的图像反转可由下式获得 r L s --=1 2) 对数运算:有时原图的动态范围太大,超出某些显示设备的允许动态范围, 如直接使用原图,则一部分细节可能丢失。解决的方法是对原图进行灰度压缩,如对数变换: s = c log(1 + r ),c 为常数,r ≥ 0 3) 幂次变换: 0,0,≥≥=γγc cr s 4) 对比拉伸:在实际应用中,为了突出图像中感兴趣的研究对象,常常要求 局部扩展拉伸某一范围的灰度值,或对不同范围的灰度值进行不同的拉伸处理,即分段线性拉伸: 其对应的数学表达式为:

数字图像处理实验五

数字图像处理 实验 实验五:图像增强-空域滤波 学院:信息工程学院 姓名: 学号: 专业及班级: 指导教师:

一、 实验目的 进一步了解MatLab 软件/语言,学会使用MatLab 对图像作滤波处理,使学生有机会掌握滤波算法,体会滤波效果。 了解几种不同滤波方式的使用和使用的场合,培养处理实际图像的能力,并为课堂教学提供配套的实践机会。 二、 实验内容 (1)学生应当完成对于给定图像+噪声,使用平均滤波器、中值滤波器对不同强度的高斯噪声和椒盐噪声,进行滤波处理;能够正确地评价处理的结果;能够从理论上作出合理的解释。 (2)利用MATLAB 软件实现空域滤波的程序: I=imread('electric.tif'); J = imnoise(I,'gauss',0.02); %添加高斯噪声 J = imnoise(I,'salt & pepper',0.02); %添加椒盐噪声 ave1=fspecial('average',3); %产生3×3的均值模版 ave2=fspecial('average',5); %产生5×5的均值模版 K = filter2(ave1,J)/255; %均值滤波3×3 L = filter2(ave2,J)/255; %均值滤波5×5 M = medfilt2(J,[3 3]); %中值滤波3×3模板 N = medfilt2(J,[4 4]); %中值滤波4×4模板 imshow(I); figure,imshow(J); figure,imshow(K); figure,imshow(L); figure,imshow(M); figure,imshow(N); 三、实验具体实现 a) 调入并显示原始图像Sample2-1.jpg 。 b) 利用imnoise 命令在图像Sample2-1.jpg 上加入高斯(gaussian) 噪声 c)利用预定义函数fspecial 命令产生平均(average)滤波器 111191111---????--????---? ? d )分别采用3x3和5x5的模板,分别用平均滤波器以及中值滤波器,对加入噪声的图像进行处理并观察不同噪声水平下,上述滤波器处理的结果; e )选择不同大小的模板,对加入某一固定噪声水平噪声的图像进行处理,观察上述滤波器处理的结果。 f )利用imnoise 命令在图像Sample2-1.jp g 上加入椒盐噪声(salt & pepper)

(完整版)数字图像处理题库

[题目] 数字图像 [参考答案] 为了便于用计算机对图像进行处理,通过将二维连续(模拟)图像在空间上离散化,也即采样,并同时将二维连续图像的幅值等间隔地划分成多个等级(层次),也即均匀量化,以此来用二维数字阵列表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数(灰度值)的图像形式称为数字图像。 图像处理 [参考答案] 是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。 题目] 数字图像处理 [参考答案] 是指利用计算机技术或其他数字技术,对一图像信息进行某此数学运算及各种加工处理,以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。 一、绪论(名词解释,易,3分) [题目] 图像 [参考答案] 是指用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的、可以直接或间接作用于人的视觉系统而产生的视知觉的实体。 一、绪论(简答题,难,6分) [题目] 什么是图像?如何区分数字图像和模拟图像? [参考答案] “图”是物体透射或反射光的分布,是客观存在的。“像”是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识,是人的感觉。图像是图和像的有机结合,既反映物体的客观存在,又体现人的心理因素;图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述,或者说图像是客观对象的一种可视表示,它包含了被描述对象的有关信息。 模拟图像是空间坐标和亮度(或色彩)都连续变化的图像;数字图像是空间坐标和亮度(或色彩)均不连续的、用离散数字(一般是整数)表示的图像。

[题目] 简述研究图像恢复的基本思路。 [参考答案] 基本思路是,从图像退化的数学或概率模型出发,研究改进图像的外观,从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面日,从而获得与景物真实面貌相像的图像。 一、绪论(简答题,易,5分) [题目] 简述研究图像变换的基本思路。 [参考答案] 基本思路是通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换,以便简化图像进一步处理的过程,或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。 一、绪论(简答题,易,5分) [题目] 简述一个你所熟悉的图像处理的应用实例。 [参考答案] 比如,医学上用B超检测仪对人体器官病变的检查和诊断。 一、绪论(简答题,中,5分) [题目] 一般的数字图像处理要经过几个步骤?由哪经内容组成? [参考答案] 数字图像处理的基本步骤包括图像信息的获取、存储、处理、传输、输出和显示。 数字图像处理的内容主要包括图像数字化、图像变换、图像增强、图像恢复(复原)、图像压缩编码、图像分割、图像分析与描述和图像识别分类。 一、绪论(简答题,中,5分) [题目] 图像处理的目的是什么?针对每个目的请举出实际生活中的一个例子。 [参考答案] 图像处理就是对图像信息进行加工处理和分析,以满足人的视觉心旦需要和实际应用或某种目的(如压缩编码或机器识别)的要求。如视频图像的高清晰化处理、医学图像的识别分类及其在疾病断中的应用,就是图像处理这两个目的的实际例子。

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5 冈萨雷斯

一、 实验目的: 实验五 彩色图像处理 1、使用 RGB 、Indexed 和 Gray 图像间转换函数 2、掌握彩色图像平滑与锐化的算法 3、彩色图像的分割 二、 实验内容 1、使用 RGB 、Indexed 和 Gray 图像间转换函数 对图像“Fig0630(01)(strawberries_fullcolor).tif ”使用 rgb2ind 分别产生 8 色抖 动和非抖动图像;使用 rgb2gray 实现图像转换,并使用函数 dither 产生其抖 动形式的图像。分别显示如下: 2、彩色图像平滑与锐化 对图像“ F ig0604(a)(iris).tif ” 在 RGB 空 间 实 现 彩色图像的平滑 ( w =ones (25)./(25*25))与锐化(w= [1 1 1 1 1; 1 1 1 1 1; 1 1 -24 1 1 ; 1 1 1 1 1; 1 1 1 1 1];)(函数 imfilter );输出结果分别如下:

在 HSI 空间实现彩色图像的平滑(w=ones (25)./(25*25)),(函数 imfilter, rgb2hsi, cat ),观察仅平滑亮度分量(intensity )和平滑全部三个分量结果的差 别。 3、彩色图像分割 用 colorseg 函 数 实 现 基 于 肤 色 的 人 脸 分 割 。 对 图 像 “'Fig0636(woman_baby_original).tif ”在 HSI 空间,用函数 colorseg 分别用参 数“euclidean ”和“mahalanobis ”实现人脸分割。结果类似如下:

数字图像处理试题集(终版)

第一章引言 一.填空题 1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字,表示数字图像的一个最小单位,称为_像素_。 2. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作:一是从图像到图像的处理,如图像增强等;二是_从图像到非图像的一种表示_,如图像测量等。 3. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作:一是_从图像到图像的处理_,如图像增强等;二是从图像到非图像的一种表示,如图像测量等。 4. 图像可以分为物理图像和虚拟图像两种。其中,采用数学的方法,将由概念形成的物体进行表示的图像是虚拟图像_。 5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中,_图像重建_的目的是根据二维平 面图像数据构造出三维物体的图像。 二.简答题 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5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。 4. 简述数字图像处理的至少5种应用。 ①在遥感中,比如土地测绘、气象监测、资源调查、环境污染监测等方面。 ②在医学中,比如B超、CT机等方面。 ③在通信中,比如可视电话、会议电视、传真等方面。 ④在工业生产的质量检测中,比如对食品包装出厂前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等方面。 ⑤在安全保障、公安方面,比如出入口控制、指纹档案、交通管理等。 5. 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。

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/c58901245.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

数字图像处理实验报告5

数字图像处理与分析 实 验 报 告 学院: 班级: 姓名: 学号:

实验五(1)图像压缩 一、实验目的 1. 理解图像压缩的基本定义和常见方法 2. 掌握在MATLAB中进行图像压缩的方法 3. 掌握利用DCT进行图像压缩的方法 4. 进一步熟悉了解MATLAB语言的应用,为进行综合性图像处理实验打下基础 二、实验内容 %利用离散余弦变换进行JPEG图像压缩 I=imread('1.bmp'); %读入原图像; I=im2double(I); %将原图像转为双精度数据类型; T=dctmtx(8); %产生二维DCT变换矩阵 B=blkproc(I,[8 8],'P1*x*P2',T,T'); %计算二维DCT,矩阵T及其转置T’是DCT 函数P1*x*P2的参数 Mask=[ 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; %二值掩膜,用来压缩DCT系数,只留下数中 左上角的10个 B2=blkproc(B,[8 8],'P1.*x',Mask); %只保留DCT变换的10个系数 I2= blkproc(B2,[8,8],'P1*x*P2',T',T); %逆DCT,重构图像 Subplot(1,2,1); Imshow(I);title('原图像'); %显示原图像 Subplot(1,2,2); Imshow(I2);title('压缩图像'); %显示压缩后的图像。虽然舍弃了85%的DCT 系数,但图像仍然清晰(有一些质量损失)得到图像:

数字图像处理开卷整理后

1. 半调输出技术可以:(B) A、改善图像的空间分辨率; B、改善图像的幅度分辨率; C、利用抖动技术实现; D、消除虚假轮廓现象。 2. 数字图像木刻画效果的出现是由于下列原因所产生的:(A) A、图像的幅度分辨率过小; B、图像的幅度分辨率过大; C、图像的空间分辨率过小; D、图像的空间分辨率过大; 1. 对应于不同的场景内容,一般数字图像可以分_二值图像__、灰度图像和彩色图像三类。 4.下列算法中属于局部处理的是:(D ) A、灰度线性变换 B、二值化 C、傅立叶变换 D、中值滤波 1. 图像的数字化包含哪些步骤?简述这些步骤。 1. 图像的数字化主要包含采样、量化两个过程。采样是将空域上连续的图像变换成离散采 样点集合,是对空间的离散化。经过采样之后得到的二维离散信号的最小单位是像素。量化 就是把采样点上表示亮暗信息的连续量离散化后,用数值表示出来,是对亮度大小的离散化。 经过采样和量化后,数字图像可以用整数阵列的形式来描述。 2. 图像量化时,如果量化级比较小会出现什么现象?为什么? 2. 如果量化级数过小,会出现伪轮廓现象。量化过程是将连续变化的颜色划分到有限个级 别中,必然会导致颜色信息损失。当量化级别达到一定数量时,人眼感觉不到颜色信息的丢失。当量化级数过小时,图像灰度分辨率就会降低,颜色层次就会欠丰富,不同的颜色之间 过度就会变得突然,可能会导致伪轮廓现象。 3. 简述二值图像、彩色图像、灰度图像的区别。 3. 二值图像是指每个像素不是黑,就是白,其灰度值没有中间过渡的图像。这种图像又称 为黑白图像。二值图像的矩阵取值非常简单,每个像素的值要么是1,要么是0,具有数据 量小的特点。 彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。红、绿、蓝这三种基 色的的灰度分别用256级表示,三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。 灰度图像是指每个像素的信息由一个量化后的灰度级来描述的数字图像,灰度图像中不包含 彩色信息。标准灰度图像中每个像素的灰度值是0-255之间的一个值,灰度级数为256级。 我们将平面景物在投影平面上的非垂直投影称为图像的___________________________ ,该处理会是的图 像中的图形产生扭变。 1. 简述直角坐标系中图像旋转的过程。 1. (1)计算旋转后行、列坐标的最大值和最小值。 (2)根据最大值和最小值,进行画布扩大,原则是以最小的面积承载全部的图像信息。 (3)计算行、列坐标的平移量。 (4)利用图像旋转公式计算每个像素点旋转后的位置。 (5)对于空穴问题,进行填充。 2. 如何解决直角坐标系中图像旋转过程中产生的图像空穴问题? 2. (1)对于空穴问题,需要进行填充。可以采用插值的方法来解决填充问题。 (2)阐述一下邻近行插值或者均值插值法进行空穴填充的过程。(该点参见简答题3和 3. 举例说明使用邻近行插值法进行空穴填充的过程。 3. 邻近插值法就是将判断为空穴位置上的像素值用其相邻行(或列)的像素值来填充。 例如对于下图中的空穴点f23进行填充时,使用相邻行的像素值来填充。即:f23=f22. 4. 举例说明使用均值插值法进行空穴填充的过程。 4. 均值插值法就是将判断为空穴位置上的像素值用其上、下、左、右像素值的均值来填充。

数字图像处理实验报告

数字图像处理试验报告 实验二:数字图像的空间滤波和频域滤波 姓名:XX学号:2XXXXXXX 实验日期:2017 年4 月26 日 1.实验目的 1. 掌握图像滤波的基本定义及目的。 2. 理解空间域滤波的基本原理及方法。 3. 掌握进行图像的空域滤波的方法。 4. 掌握傅立叶变换及逆变换的基本原理方法。 5. 理解频域滤波的基本原理及方法。 6. 掌握进行图像的频域滤波的方法。 2.实验内容与要求 1. 平滑空间滤波: 1) 读出一幅图像,给这幅图像分别加入椒盐噪声和高斯噪声后并与前一张图显示在同一 图像窗口中。 2) 对加入噪声图像选用不同的平滑(低通)模板做运算,对比不同模板所形成的效果,要 求在同一窗口中显示。 3) 使用函数 imfilter 时,分别采用不同的填充方法(或边界选项,如零填 充、’replicate’、’symmetric’、’circular’)进行低通滤波,显示处理后的图 像。 4) 运用 for 循环,将加有椒盐噪声的图像进行 10 次,20 次均值滤波,查看其特点, 显 示均值处理后的图像(提示:利用fspecial 函数的’average’类型生成均值滤波器)。 5) 对加入椒盐噪声的图像分别采用均值滤波法,和中值滤波法对有噪声的图像做处理,要 求在同一窗口中显示结果。 6) 自己设计平滑空间滤波器,并将其对噪声图像进行处理,显示处理后的图像。 2. 锐化空间滤波 1) 读出一幅图像,采用3×3 的拉普拉斯算子 w = [ 1, 1, 1; 1 – 8 1; 1, 1, 1] 对其进行滤波。 2) 编写函数w = genlaplacian(n),自动产生任一奇数尺寸n 的拉普拉斯算子,如5 ×5的拉普拉斯算子 w = [ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -24 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1] 3) 分别采用5×5,9×9,15×15和25×25大小的拉普拉斯算子对

最新数字图像处理考试简答题经典30道题

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. 简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。 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。 4. 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。 5. 图像的数字化包含哪些步骤?简述这些步骤。 图像的数字化主要包含采样、量化两个过程。采样是将空域上连续的图像变换成离散采样点集合,是对空间的离散化。经过采样之后得到的二维离散信号的最小单位是像素。量化就是把采样点上表示亮暗信息的连续量离散化后,用数值表示出来,是对亮度大小的离散化。经过采样和量化后,数字图像可以用整数阵列的形式来描述。 6. 图像量化时,如果量化级比较小会出现什么现象?为什么? 如果量化级数过小,会出现伪轮廓现象。量化过程是将连续变化的颜色划分到有限个级别中,必然会导致颜色信息损失。当量化级别达到一定数量时,人眼感觉不到颜色信息的丢失。当量化级数过小时,图像灰度分辨率就会降低,颜色层次就会欠丰富,不同的颜色之间过度就会变得突然,可能会导致伪轮廓现象。 7 . 简述二值图像与彩色图像的区别。 二值图像是指每个像素不是黑,就是白,其灰度值没有中间过渡的图像。这种图像又称为黑白图像。二值图像的矩阵取值非常简单,每个像素的值要么是1,要么是0,具有数据量小的特点。 彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。红、绿、蓝这三种基色的的灰度分别用256级表示,三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。 8. 简述二值图像与灰度图像的区别。 二值图像是指每个像素不是黑,就是白,其灰度值没有中间过渡的图像。这种图像又称为黑白图像。二值图像的矩阵取值非常简单,每个像素的值要么是1,要么是0,具有数据量小的特点。 灰度图像是指每个像素的信息由一个量化后的灰度级来描述的数字图像,灰度图像中不包含彩色信息。标准灰度图像中每个像素的灰度值是0-255之间的一个值,灰度级数为256级。 9. 简述灰度图像与彩色图像的区别。 灰度图像是指每个像素的信息由一个量化后的灰度级来描述的数字图像,灰度图像中不 包含彩色信息。标准灰度图像中每个像素的灰度值是0-255之间的一个值,灰度级数为256级。 彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。红、绿、蓝这三种基色的的灰度分别用256级表示,三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。 10. 均值滤波器对高斯噪声的滤波效果如何?试分析其中的原因。 均值滤波器的滤波原理是:在图像上,对待处理的像素给定一个模板,该模板包括了其周围的邻近像素。将模板中的全体像素的均值来替代原来的像素值的方法。均值滤波器对高斯噪声的滤波结果较好。 原因:高斯噪声是幅值近似正态分布,但分布在每点像素上。因为正态分布的均值为0,所以均值滤波可以消除噪声。

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

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。

数字图像处理实验五复习课程

数字图像处理实验五

数字图像处理 实验 实验五:图像增强-空域滤波 学院:信息工程学院 姓名: 学号: 专业及班级: 指导教师:

一、实验目的 进一步了解MatLab软件/语言,学会使用MatLab对图像作滤波处理,使学生有机会掌握滤波算法,体会滤波效果。 了解几种不同滤波方式的使用和使用的场合,培养处理实际图像的能 力,并为课堂教学提供配套的实践机会。 二、实验内容 (1)学生应当完成对于给定图像+噪声,使用平均滤波器、中值滤波器对不同强度的高斯噪声和椒盐噪声,进行滤波处理;能够正确地评价处理的结果;能够从理论上作出合理的解释。 (2)利用MATLAB软件实现空域滤波的程序: I=imread('electric.tif'); J = imnoise(I,'gauss',0.02); %添加高斯噪声 J = imnoise(I,'salt & pepper',0.02); %添加椒盐噪声 ave1=fspecial('average',3); %产生3×3的均值模版 ave2=fspecial('average',5); %产生5×5的均值模版 K = filter2(ave1,J)/255; %均值滤波3×3 L = filter2(ave2,J)/255; %均值滤波5×5 M = medfilt2(J,[3 3]); %中值滤波3×3模板 N = medfilt2(J,[4 4]); %中值滤波4×4模板 imshow(I); figure,imshow(J); figure,imshow(K); figure,imshow(L); figure,imshow(M); figure,imshow(N); 三、实验具体实现

数字图像处理简答题及答案

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。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。 4、简述数字图像处理的至少4种应用。 ①在遥感中,比如土地测绘、气象监测、资源调查、环境污染监测等方面。②在医学中,比如B超、CT机等方面。③在通信中,比如可视电话、会议电视、传真等方面。④在工业生产的质量检测中,比如对食品包装出厂前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等方面。 ⑤在安全保障、公安方面,比如出入口控制、指纹档案、交通管理等。 5、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。 6、图像的数字化包含哪些步骤?简述这些步骤。 图像的数字化主要包含采样、量化两个过程。采样是将空域上连续的图像变换成离散采样点集合,是对空间的离散化。经过采样之后得到的二维离散信号的最小单位是像素。量化就是把采样点上表示亮暗信息的连续量离散化后,用数值表示出来,是对亮度大小的离散化。经过采样和量化后,数字图像可以用整数阵列的形式来描述。 7、图像量化时,如果量化级比较小会出现什么现象?为什么? 如果量化级数过小,会出现伪轮廓现象。量化过程是将连续变化的颜色划分到有限个级 别中,必然会导致颜色信息损失。当量化级别达到一定数量时,人眼感觉不到颜色信息的丢失。当量化级数过小时,图像灰度分辨率就会降低,颜色层次就会欠丰富,不同的颜色之间过度就会变得突然,可能会导致伪轮廓现象。 8、二值图像是指每个像素不是黑,就是白,其灰度值没有中间过渡的图像。这种图像又称为黑白图像。二值图像的矩阵取值非常简单,每个像素的值要么是1,要么是0,具有数据量小的特点。 彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。红、绿、蓝这三种基色的的灰度分别用256级表示,三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。 灰度图像是指每个像素的信息由一个量化后的灰度级来描述的数字图像,灰度图像中不 包含彩色信息。标准灰度图像中每个像素的灰度值是0-255之间的一个值,灰度级数为256级。 11、简述直角坐标系中图像旋转的过程。 (1)计算旋转后行、列坐标的最大值和最小值。(2)根据最大值和最小值,进行画布扩大,原则是以最小的面积承载全部的图像信息。(3)计算行、列坐标的平移量。(4)利用图像旋转公式计算每个像素点旋转后的位置。(5)对于空穴问题,进行填充。 12、如何解决直角坐标系中图像旋转过程中产生的图像空穴问题? (1)对于空穴问题,需要进行填充。可以采用插值的方法来解决填充问题。 13、举例说明使用邻近行插值法进行空穴填充的过程。 邻近插值法就是将判断为空穴位置上的像素值用其相邻行(或列)的像素值来填充。例如对于下图中的空穴点f23进行填充时,使用相邻行的像素值来填充。即:f23=f22.

数字图像处理考试

符号 a1 a2 a3 a4 a5 a6 概率 0、1 0、4 0、06 0、1 0、04 0、3 解:霍夫曼编码: 原始信源 信源简化 符号 概率 1 2 3 4 a2 0、4 0、4 0、4 0、4 0、6 a 6 0、3 0、3 0、3 0、3 0、4 a 1 0、1 0、1 0、2 0、3 a4 0、1 0、1 0、1 a 3 0、06 0、1 a5 0、04 霍夫曼化简后得信源编码: 从最小得信源开始一直到原始得信源 编码得平均长度: 压缩率: 冗余度: 1、 简述灰度分辨率、空间分辨率与图像质量得关系。: 空间分辨率就是瞧原图像转化为数字图像得像素点数,越多图像质量越高;灰度分辨率,即每一个像素点得灰度级数,灰度级越大,图像越清晰、 (0.4)(1)(0.3)(2)(0.1)3(0.1)(4)(0.06)(5)(0.04)(5) 2.2/avg L bit =+++++=()符号

2、简述采样与量化得一般原则:空间坐标得离散化叫做空间采样, 而灰度得离散化叫做灰度量化。图像得空间分辨率主要由采样所决定,而图像得幅度分辨率主要由量化所决定。 3、图像锐化与图像平滑有何区别与联系?:图象锐化就是用于增强边缘,导致高频分量增强,会使图象清晰;图象平滑用于去噪,对图象高频分量即图象边缘会有影响。都属于图象增强,改善图象效果。 4、伪彩色增强与假彩色增强有何异同点?: 伪彩色增强就是对一幅灰度图象经过三种变换得到三幅图象,进行彩色合成得到一幅彩色图像;假彩色增强则就是对一幅彩色图像进行处理得到与原图象不同得彩色图像;主要差异在于处理对象不同。 1、对于椒盐噪声,为什么中值滤波效果比均值滤波效果好?:均值滤波器就是一种最常用得线性低通平滑滤波器,可抑制图像中得加性噪声,但同时也使图像变得模糊;中值滤波器就是一种最常用得非线性平滑滤波器,可消除图像中孤立得噪声点,又可产生较少得模糊。一般情况下中值滤波得效果要比邻域平均处理得低通滤波效果好,主要特点就是滤波后图像中得轮廓比较清晰.因此,滤除图像中得椒盐噪声采用中值滤波。 2.什么就是区域?什么就是图像分割?:图像分割就就是把图像分成若干 个特定得、具有独特性质得区域并提出感兴趣目标得技术与过程。它就是由图像处理到图像分析得关键步骤. 3.写出颜色RGB模型转换到HIS模型得变换公式;并说明HSI模型各分 量得含义及取值范围对应得颜色信息。书上 4.灰度图像:当点足够小,观察距离足够远时,人眼就不容易分开各个小点, 从而得到比较连续,平滑得灰度图像. 5.GIF格式:GIF格式就是一种公用得图像文件格式,它就是8位文件格 式,所以最多只能存储256色图像,不支持24位得真彩色图像.GIF文件中得图像数据均经过压缩,采用得压缩算法就是改进得LZW算法,所提供得压缩率通常在1:1到1:3之间,当图像中有随机噪声时效果不好 6.图像直方图:一幅图得灰度统计直方图就是一个1-D得离散函数,即Pf (fk)=nk/n,k=0、1、、、,L—1。可以设置一个有L个元素得数组,通过对不同灰度值像素个数得统计来获得图像得直方图。 7.中值滤波:它实现一种非线性得平滑滤波、1、将模板在图像中漫游, 并将模板中心与图像中某个像素位置重合.2、读取模板下各对应像素得

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