数字图像处理第二次实验报告

实验报告

课程名称数字图像处理

实验项目MATLAB图像的空间变换及

相邻区域和块的处理

指导教师

学院 _ _

专业电子信息工程

班级/学号

学生姓名

实验日期______ ___ 成绩___________________________

实验2 MATLAB图像的空间变换及相邻区域和块

的处理

一、实验目的

1.掌握MATLAB的基本应用方法。

2.掌握MATLAB空间变换--图像插值、缩放、旋转、剪切。

3.掌握MATLAB相邻区和块的处理-滑动窗和图像块操作。

二、实验的硬件、软件平台

硬件：计算机

软件：操作系统：Windows XP

应用软件：MA TLAB 7.0.1

三、实验内容及步骤(参考MATLAB 图像处理工具箱的

帮助完成相应功能)

1. 掌握MA TLAB功能实现的两种方法：

◆在Command Window中，以命令行单句调用某一函数，例如两幅图

像相加，观察Workspace中图像矩阵属性、值。

◆采用M语言编写由一条或多条语句实现某一或多个功能，例如：图

像算术操作和图像类型转换的MATLAT 文件，文件的扩展名m。将

文件保存在c:\ MATLAB701\work目录下，从MA TLAB的Command

Window 中键入文件名。也可将M文件中的所有语句拷贝到

Command Window下，回车执行。观察Workspace中图像矩阵属性、

值。

2.了解图像插值、Anti-aliasing的方法和应用。

MATLAB帮助位置：Image Processing Toolbox- Spatial Transformations-

Interpolation

3.了解图像相邻区域和块的处理-滑动窗和图像块操作。

MATLAB 帮助位置：Image Processing Toolbox –Neighborhood and Block

Operation

4.放大和缩小一幅图像(imresize)。MATLAB帮助位置：Image Processing

Toolbox-Spatial Transformations-Image Resizing

5.旋转一幅图像(imrotate)。MATLAB 帮助位置：Image Processing Toolbox-

Spatial Transformations-Image Rotation

6.滑动邻域操作(nlfilter)。MATLAB 帮助位置：Image Processing Toolbox

–Neighborhood and Block Operation–Sliding Neighborhood Operations -

Linear and Nonlinear Filtering

7.图像块操作(blkproc) 。

●MATLAB 帮助位置1：Image Processing Toolbox –Neighborhood and

Block Operation–Distinct Block Operations

●MATLAB 帮助位置2：Image Processing Toolbox – Transforms

–Discrete Cosine Transform - The DCT and Image Compression （使

用8-by-8 blocks DCT 变换对图像进行压缩与解压缩，利用函数

dctmtx, blkproc）

四、实验代码

（一）放大和缩小一幅图像(imresize)。

A=imread('C:\Documents and Settings\501\桌面\数字图像\photo1.jpg');

imshow(A);

size1= imresize(A,2);

size2= imresize(A,0.5);

figure

imshow(size1);

figure

imshow(size2);

imwrite(size1,'C:\Documents and Settings\501\桌面\数字图像\size1.jpg');

imwrite(size2,'C:\Documents and Settings\501\桌面\数字图像\size2.jpg');

原图

放大2倍后

缩小一半后

（二）旋转一幅图像(imrotate)。

A=imread('C:\Documents and Settings\501\桌面\数字图像\photo2.jpg');

figure

imshow(A);

rotate=imrotate(A,-30,'bilinear','loose');

figure

imshow(rotate);

imwrite(rotate,'C:\Documents and Settings\501\桌面\数字图像\rotate.jpg');

原图

顺时针旋转30度后

（三）滑动邻域操作(nlfilter)。

A=imread('C:\Documents and Settings\501\桌面\数字图像\photo3.jpg');

A=rgb2gray(A);

figure

imshow(A);

fun=inline('mean(mean(x))');

nA=nlfilter(A,[3 3],fun);

figure

imshow(nA,[]);

imwrite(nA,'C:\Documents and Settings\501\桌面\数字图像\nA.jpg');

原图

滑动邻域操作处理后

（四）图像块操作(blkproc) 。

1、块操作

I = imread('liftingbody.png');

fun = @(x) std2(x)*ones(size(x));

I2 = blkproc(I,[32 32],fun);

figure

imshow(I);

figure

imshow(I2,'DisplayRange',[]);

imwrite(I2,'C:\Documents and Settings\501\桌面\数字图像\I2.jpg');

原图

块操作后

2、DCT变换

I = imread('forest.tif');

I = im2double(I);

T = dctmtx(8);

B = blkproc(I,[8 8],'P1*x*P2',T,T'); mask = [1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 5 0 1 1 0 0 0 2 0 0 1 0 0 2 0 0 0 0 0 3 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 9 0 6 0 4 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; B2 = blkproc(B,[8 8],'P1.*x',mask);

I2 = blkproc(B2,[8 8],'P1*x*P2',T',T); Figure; imshow(I);

figure; imshow(I2);

原图

DCT变换后

五、实验体会

这次实验，我学到了很多图像处理的方法，包括图像放大与缩小、图像旋转、图像滑动邻域操作和图像块操作。实验的难点是对这些图像处理工具函数的理解与应用。Imresize是用来对图像进行缩放、imrotate能使图像旋转一定角度、nlfilter是对图像进行滑动邻域操作、blkproc是实现图像块操作、dctmtx用来计算离散余弦变换矩阵，这些函数的功能明确之后，重要的就在于它们的调用方法。通过MATLAB的帮助功能，我对这些函数进行了逐个的编程体验，领会了其中的道理。实验过程中有不少的错误，我也上网进行了搜索和借鉴，最后顺利完成了实验。总之，这次实验让我对图像处理有了更深入的认识和理解，使我有了一定的提高，我会继续努力。