实验三图像增强—灰度变换

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（ 2012 —2013 学年第二学期）

课程名称：图形图像处理开课实验室：信自444 2013年 5月 22日

一、实验目的：

1、了解图像增强的目的及意义，加深对图像增强的感性认识，巩固所学理论知识。

2、学会对图像直方图的分析。

3、掌握直接灰度变换的图像增强方法。

二、实验原理及知识点

术语‘空间域’指的是图像平面本身，在空间与内处理图像的方法是直接对图像的像素进行处理。空间域处理方法分为两种：灰度级变换、空间滤波。空间域技术直接对像素进行操作其表达式为

g(x,y)=T[f(x,y)]

其中f(x,y)为输入图像，g(x,y)为输出图像，T是对图像f进行处理的操作符，定义在点(x,y)的指定领域内。

定义点(x,y)的空间邻近区域的主要方法是，使用中心位于(x,y)的正方形或长方形区域，。此区域的中心从原点(如左上角)开始逐像素点移动，在移动的同时，该区域会包含不同的领域。T应用于每个位置(x,y)，以便在该位置得到输出图像g。在计算(x,y)处的g值时，只使用该领域的像素。

灰度变换T的最简单形式是使用领域大小为1×1，此时,(x,y)处的g值仅由f在该点处的亮度决定，T也变为一个亮度或灰度级变化函数。当处理单设(灰度)图像时，这两个术语可以互换。由于亮度变换函数仅取决于亮度的值，而与(x,y)无关，所以亮度函数通常可写做如下所示的简单形式：

s=T(r)

其中，r表示图像f中相应点(x,y)的亮度，s表示图像g中相应点(x,y)的亮度。

三、实验内容：

1、图像数据读出

2、计算并分析图像直方图

3、利用直接灰度变换法对图像进行灰度变换

下面给出灰度变化的MATLAB程序

f=imread('medicine_pic.jpg');

g=imhist(f,256); %显示其直方图

g1=imadjust(f,[0 1],[1 0]); %灰度转换，实现明暗转换(负片图像) figure,imshow(g1)

%将0.5到0.75的灰度级扩展到范围[0 1]

g2=imadjust(f,[0.5 0.75],[0 1]);

figure,imshow(g2)

g=imread('point.jpg');

h=log(1+double(g)); %对输入图像对数映射变换

h=mat2gray(h); %将矩阵h转换为灰度图片

h=im2uint8(h); %将灰度图转换为8位图

figure,imshow(h)

四、实验仪器

PC一台，MATLAB软件

五、实验过程及截图

clc;

close all;

clear all;

I = imread('3.jpg');

imhist(I) %显示其直方图

Y=imadjust(I,[0 1],[1 0]); %灰度转换，实现明暗转换(负片图像) figure,imshow(Y)

%将0.5到0.75的灰度级扩展到范围[0 1]

P=imadjust(I,[0.5 0.75],[0 1]);

figure,imshow(P)

I=imread('4.jpg');

H=log(1+double(I)); %对输入图像对数映射变换H=mat2gray(H); %将矩阵h转换为灰度图片H=im2uint8(H); %将灰度图转换为8位图figure,imshow(H)

六、实验图片

4.jpg 3.jpg

七、实验总结

通过图形灰度变换实验，了解掌握了一般图像处理所要到达的效果，明白了图像在生活中的作用，但是它只能处理一些黑白的图像，在实验中我用彩色图片就不行，心有余而力不足，很难解决更高层次的问题，所以还需要更多的图像处理方法来处理图像。