同态滤波处理光照不均匀图像Matlab代码

同态滤波处理光照不均匀图像Matlab代码
同态滤波处理光照不均匀图像Matlab代码

clear all;

% 装载图片,将yourimage换成你要处理的图片

img= imread('无标.png');

%img=img0(:,:,1);

% 显示这个图片

J=rgb2gray(img);

figure,imshow(J);

title('灰度图');

figure,imhist(J);

figure,imshow(img);

title('Original Image');

% 构造一个高斯滤波器

f_high = 1.0;

f_low = 0.4;

% 得到一个高斯低通滤波器

gauss_low_filter = fspecial('gaussian', [7 7], 1.414);

matsize = size(gauss_low_filter);

% 由于同态滤波是要滤出高频部分,

% 所以我们得把这个低通滤波器转换成一个高通滤波器.

% f_high 和 f_low 是控制这个高通滤波器形态的参数.

gauss_high_filter = zeros(matsize);

gauss_high_filter(ceil(matsize(1,1)/2) , ceil(matsize(1,2)/2)) = 1.0;

gauss_high_filter = f_high*gauss_high_filter - (f_high-f_low)*gauss_low_filter;

% 显示高通滤波期的频率响应

figure,freqz2(gauss_high_filter);

colormap(jet(64));

% 利用对数变换将入射光和反射光部分分开

log_img = log(double(img));

% 将高斯高通滤波器与对数转换后的图象卷积

high_log_part = imfilter(log_img, gauss_high_filter, 'symmetric', 'conv'); % 显示卷积后的图象

figure,imshow(uint8(255*((high_log_part-1.5)/(2.4-1.5))),[]);

title('巴特沃斯高通滤波结果');

% 由于被处理的图象是经过对数变换的,我们再用幂变换将图象恢复过来

high_part = exp(high_log_part);

minv = min(min(high_part));

maxv = max(max(high_part));

rimg(:,:,1)=(high_part(:,:,1)-minv(1,1,1))/(maxv(1,1,1)-minv(1,1,1));

rimg(:,:,2)=(high_part(:,:,2)-minv(1,1,2))/(maxv(1,1,2)-minv(1,1,2)); rimg(:,:,3)=(high_part(:,:,3)-minv(1,1,3))/(maxv(1,1,3)-minv(1,1,3)); % 得到的结果图象

figure,imshow(uint8(255*rimg));

title('同态滤波结果');

h=rgb2gray(uint8(255*rimg));

figure,imhist(h);

H=medfilt2(J); %中值滤波

figure,imshow(H);title('中值滤波处理'); %显示中值滤波后的图像

数字图像平滑滤波在MATLAB上的实现

第 5 章图像平滑滤波在MATLAB上的实现 本课程设计在MATLAB上实现的程序和结果 I=imread('b.bmp'); v=0.5*ones(size(I)); I1=imnoise(I,'localvar',v); I2=imnoise(I,'salt & pepper',0.02); I3=imnoise(I,'speckle',0.02); figure; subplot(221); hold on; title('原图像'); imshow(I); hold off; subplot(222); hold on; title('受高斯噪声污染的图像'); imshow(I1); hold off; subplot(223); hold on; title('受椒盐噪声污染的图像'); imshow(I2); hold off; subplot(224); hold on; title('受乘性噪声污染的图像'); imshow(I3); hold off;

原图像受高斯噪声污染的图像 受椒盐噪声污染的图像受乘性噪声污染的图像 h=ones(3,3)/9; J1=imfilter(I1,h); J2=imfilter(I2,h); J3=imfilter(I3,h); figure; subplot(221); hold on; title('原图像'); imshow(I); hold off; subplot(222); hold on; title('对有高斯噪声的3*3邻域平均后的图像'); imshow(J1); hold off; subplot(223); hold on; title('对有椒盐噪声的3*3邻域平均后的图像'); imshow(J2); hold off; subplot(224); hold on; title('对有乘性噪声的3*3邻域平均后的图像'); imshow(J3);

数字滤波器matlab的程序

数字滤波器matlab的源代码 function lvbo(Ua,Ub,choise) %参考指令:lvbo(2*pi,10*pi,1/0/-1) U1=min(Ua,Ub); U2=max(Ua,Ub); Us=16*U2; T=2*pi/Us; T_sum=4*max(2*pi/Ua,2*pi/Ub); sum=T_sum/T; t=T:T:T_sum; x=sin(U1*t)+0.8*sin(U2*t); X=DFT(x); figure(1); subplot(221) U=Us/sum:Us/sum:Us; stem(U,abs(X));grid on axis([Us/sum,Us/2,0,1.2*max(abs(X))]) title('原模拟信号采样频谱图') Ucd=U1+(U2-U1)*1/5;Usd=U2-(U2-U1)*1/5; switch choise case 1 Hz_ejw=IIR_DF_BW(Ucd,1,Usd,30,T,sum); case -1 Hz_ejw=IIR_DF_CF(Ucd,1,Usd,30,T,sum); case 0 Hz_ejw=FIR_DF_HM(U1,U2,T,sum); otherwise Hz_ejw=IIR_DF_BW(Ucd,1,Usd,30,T,sum); end Y=X.*Hz_ejw; y=1/sum*conj(DFT(conj(Y))); figure(1); subplot(224) plot(t,real(y)); title('模拟信号滤波后');grid on axis([0,T_sum,-max(real(y))*1.5,max(real(y))*1.5]) subplot(222); plot(t,x); hold on

MATLAB实现频域平滑滤波以及图像去噪代码

用MATLAB实现频域平滑滤波以及图像去噪代码 悬赏分:50 - 解决时间:2008-11-8 14:21 是数字图象处理的实验,麻烦高人给个写好的代码,希望能在重要语句后面附上一定的说明,只要能在MATLAB上运行成功,必然给分。具体的实验指导书上的要求如下: 频域平滑滤波实验步骤 1. 打开Matlab 编程环境;

2. 利用’imread’函数读入图像数据; 3. 利用’imshow’显示所读入的图像数据; 4. 将图像数据由’uint8’格式转换为’double’格式,并将各点数据乘以 (-1)x+y 以便FFT 变换后的结果中低频数据处于图像中央; 5. 用’fft2’函数对图像数据进行二维FFT 变换,得到频率域图像数据; 6. 计算频率域图像的幅值并进行对数变换,利用’imshow’显示频率域图 像; 7. 在频率图像上去除滤波半径以外的数据(置0); 8. 计算频率域图像的幅值并进行对数变换,利用’imshow’显示处理过的 频域图像数据; 9. 用’ifft2’函数对图像数据进行二维FFT 逆变换,并用’real’函数取其实部,得到处理过的空间域图像数据; 10. 将图像数据各点数据乘以(-1)x+y; 11. 利用’imshow’显示处理结果图像数据; 12. 利用’imwrite’函数保存图像处理结果数据。 图像去噪实验步骤: 1. 打开Matlab 编程环境; 2. 利用’imread’函数读入包含噪声的原始图像数据; 3. 利用’imshow’显示所读入的图像数据; 4. 以3X3 大小为处理掩模,编写代码实现中值滤波算法,并对原始噪声 图像进行滤波处理; 5. 利用’imshow’显示处理结果图像数据; 6. 利用’imwrite’函数保存图像处理结果数据。 即使不是按这些步骤来的也没关系,只要是那个功能,能实现就OK,谢谢大家 %%%%%%%%spatial frequency (SF) filtering by low pass filter%%%%%%%% % the SF filter is unselective to orientation (doughnut-shaped in the SF % domain). [FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile ; filename = fullfile(PathName, FileName) ; [X map] = imread(filename, fmt); % read image L = double(X); % transform to double %%%%%%%%%%%%% need to add (-1)x+y to L % calculate the number of points for FFT (power of 2) fftsize = 2 .^ ceil(log2(size(L))); % 2d fft Y = fft2(X, fftsize(1), fftsize (2));

图像平滑方法综述与MATLAB实现之欧阳家百创编

江苏科技大学 数字图像处理本科生课程论文 论文题目:图像平滑方法综述与MATLAB实现完成时间:11月20日 所在专业:信息与计算科学

图像平滑方法综述与MATLAB实现 摘要:在图像的生成、传输或变换的过程中,由于多种因素的影响,总要造成图像质量的下降,这就需要进行图像增强。随着图像处理领域的迅速发展,图像平滑作为图像增强的重要环节,也逐渐受到人们的关注。图像平滑的目的为了消除噪声。图像平滑可以在空间域进行,也可以在频率域进行。空间域常用的方法有领域平均法、中值滤波和多图像平均法;在频率域,因为噪声频谱多在高频段,因此可以采用各种形式的低通滤波方法进行平滑处理。 关键词:图像平滑;消除噪声;领域平均法;中值滤波;低通滤波法……… 1 研究背景 总所周知,实际获得的图像在形成、传输接收和处理的过程中,不可避免地存在着外部干扰和内部干扰,如光电转换过程中敏感元件灵敏度的不均匀性、数字化过程中的量化噪声、传输过程中的误差以及人为因素等,均会使图像质量变差,需要进行图像的平滑处理。 图像平滑是一种实用的熟悉图像处理技术,一个较好的平滑处理方法应该既能消除图像噪声,又不使图像边缘轮廓和线条变模糊,这就是研究数字图形平滑处理要追求的目标。 2.主要理论概况 2.1 邻域平均法 邻域平均法就是对含噪声的原始图像的每一个像素点取一个邻域,计算中所有像素灰度级的平均值,作为邻域平均处理后的图像的像素值。即 式中, ),为邻域中像素的点数。

是预先设定的阈值,当某些点的灰度值与其邻域点灰度平均值之差不超过阈值式中, 时,仍保留这些点的灰度值。当某些点的灰度值与其邻点灰度的均值差别较大时,这些点必然是噪声,这时再取其邻域平均值作为这些点的灰度点。这样平滑后的图像比单纯的进行邻域平均后的图像要清晰一些,平滑效果仍然很好。 2.2 中值滤波 中值滤波是一种非线性处理技术,由于它在实际运算过程中并不需要知道图像的统计特性,所以比较方便。中值滤波最初是应用在一维信号处理技术中,后来被二维的图像处理技术所引用。在一定条件下,中值滤波可以克服线性滤波器所带来的图像细节模糊,而且对滤波除脉干扰及图像扫描噪声非常有效。但是对一些细节多,特别是点、线、尖顶较多的图像则不宜采用中值滤波的方法。中值滤波的目的是保护图像边缘的同时去除噪声。 2.2.1 中值滤波的主要原理 中值滤波实际上就是用一个含有奇数个像素的滑动窗口,将窗口正中点的灰度值用窗口内各点的中值代替。例如若窗口长度为5,窗口中像素的灰度值分别为80、90、200、110、120,则中值为110,于是原来窗口正中的200就由110代替。 设有一个一维序列,用窗口长度为m(m为奇数)的窗口对该序列进行中值 滤波,就是从序列中相继抽出m 个数其中为窗口中心值,,再将这m个点的值按其数值大小排列,取其序号为正中间的那个值作为滤波器的输出。用数学公式可表示为 对二维序列进行中值滤波时,滤波窗口也是二维的,只不过这种二维窗口可以有各种不同的形状,如线状、方形,圆形、十字形和圆环形等。二维数据的中值滤波可以表示为 A为窗口

matlab程序之——滤波器(带通-带阻)教学内容

m a t l a b程序之——滤波器(带通-带阻)

matlab程序之——滤波器(带通,带阻) 以下两个滤波器都是切比雪夫I型数字滤波器,不是巴特沃尔滤波器,请使用者注意! 1.带通滤波器 function y=bandp(x,f1,f3,fsl,fsh,rp,rs,Fs) %带通滤波 %使用注意事项:通带或阻带的截止频率与采样率的选取范围是不能超过采样率的一半 %即,f1,f3,fs1,fsh,的值小于 Fs/2 %x:需要带通滤波的序列 % f 1:通带左边界 % f 3:通带右边界 % fs1:衰减截止左边界 % fsh:衰变截止右边界 %rp:边带区衰减DB数设置 %rs:截止区衰减DB数设置 %FS:序列x的采样频率 % f1=300;f3=500;%通带截止频率上下限 % fsl=200;fsh=600;%阻带截止频率上下限 % rp=0.1;rs=30;%通带边衰减DB值和阻带边衰减DB值 % Fs=2000;%采样率 % wp1=2*pi*f1/Fs; wp3=2*pi*f3/Fs; wsl=2*pi*fsl/Fs; wsh=2*pi*fsh/Fs; wp=[wp1 wp3]; ws=[wsl wsh]; % % 设计切比雪夫滤波器; [n,wn]=cheb1ord(ws/pi,wp/pi,rp,rs); [bz1,az1]=cheby1(n,rp,wp/pi); %查看设计滤波器的曲线 [h,w]=freqz(bz1,az1,256,Fs); h=20*log10(abs(h));

figure;plot(w,h);title('所设计滤波器的通带曲线');grid on; y=filter(bz1,az1,x); end 带通滤波器使用例子 %-------------- %带通滤波器测试程序 fs=2000; t=(1:fs)/fs; ff1=100; ff2=400; ff3=700; x=sin(2*pi*ff1*t)+sin(2*pi*ff2*t)+sin(2*pi*ff3*t); figure; subplot(211);plot(t,x); subplot(212);hua_fft(x,fs,1); % y=filter(bz1,az1,x); y=bandp(x,300,500,200,600,0.1,30,fs); figure; subplot(211);plot(t,y); subplot(212);hua_fft(y,fs,1); %调用到的hua_fft()函数代码如下 function hua_fft(y,fs,style,varargin) %当style=1,画幅值谱;当style=2,画功率谱;当style=其他的,那么花幅值谱和功率谱 %当style=1时,还可以多输入2个可选参数 %可选输入参数是用来控制需要查看的频率段的 %第一个是需要查看的频率段起点 %第二个是需要查看的频率段的终点 %其他style不具备可选输入参数,如果输入发生位置错误 nfft= 2^nextpow2(length(y));%找出大于y的个数的最大的2的指数值(自动进算最佳FFT步长nfft) %nfft=1024;%人为设置FFT的步长nfft y=y-mean(y);%去除直流分量 y_ft=fft(y,nfft);%对y信号进行DFT,得到频率的幅值分布 y_p=y_ft.*conj(y_ft)/nfft;%conj()函数是求y函数的共轭复数,实数的共轭复数是他本身。

图像边缘检测各种算子MATLAB实现以及实际应用

《图像处理中的数学方法》实验报告 学生姓名:赵芳舟 教师姓名:曾理 学院:数学与统计学院 专业:信息与计算科学 学号: 联系方式: 梯度和拉普拉斯算子在图像边缘检测中的应用

一、数学方法 边缘检测最通用的方法是检测灰度值的不连续性,这种不连续性用一阶和二阶导数来检测。 1.(1)一阶导数:一阶导数即为梯度,对于平面上的图像来说,我们只需用到二维函数 的梯度,即:,该向量的幅值: ,为简化计算,省略上式平方根,得到近似值;或通过取绝对值来近似,得到:。 (2)二阶导数:二阶导数通常用拉普拉斯算子来计算,由二阶微分构成: 2.边缘检测的基本思想: (1)寻找灰度的一阶导数的幅度大于某个指定阈值的位置; (2)寻找灰度的二阶导数有零交叉的位置。 3.几种方法简介 (1)Sobel边缘检测器:以差分来代替一阶导数。Sobel边缘检测器使用一个3×3邻域的行和列之间的离散差来计算梯度,其中,每行或每列的中心像素用2来 加权,以提供平滑效果。 -1-21 000 121 -101 -202 -101

(2)Prewitt边缘检测器:使用下图所示模板来数字化地近似一阶导数。与Sobel检测器相比,计算上简单一些,但产生的结果中噪声可能会稍微大一些。 -1-1-1 000 111 -101 -101 -101 (3)Roberts边缘检测器:使用下图所示模板来数字化地将一阶导数近似为相邻像素之间的差,它与前述检测器相比功能有限(非对称,且不能检测多种45°倍数的边缘)。 -10 01 0-1 10 (4)Laplace边缘检测器:二维函数的拉普拉斯是一个二阶的微分定义: 010 1-41 010

图像平滑的matlab实现论文

图像平滑的Matlab实现 20101602310035 黄汉杰 摘要 随着图像处理领域的迅速发展,图像平滑作为图像处理中的重要环节,也逐渐受到人们的关注。图像平滑的目的主要是消除噪声。图像平滑方法按空间域和频率域的分类及各种方法的特点,图像平滑是对图像作低通滤波,可在空间域或频率域实现。空间域图像平滑方法主要用均值滤波、中值滤波等;频率域图像平滑常用的低通滤波器有理想低通滤波器、布特沃斯低通滤波器、低通指数滤波器、低通梯形滤波器等。 关键词:图像平滑;噪声;空间域低通滤波;频域低通滤波 引言: (1)在图像的获取和传输过程中原始图像会受到各种噪声的干扰,使图像质量下降。为了抑制噪声、改善图像质量,要对图像进行平滑处理。抑制或消除这些噪声而改善图像质量的过程称为图像的平滑。图像平滑的目的是为了消除噪声。噪声消除的方法又可以分为空间域或频率域,亦可以分为全局处理或局部处理,亦可以按线性平滑、非线性平滑和自适应平滑来区别。图像的平滑是一种实用的数字图像处理技术,一个较好的平滑处理方法应该既能消除图像噪声,又不使图像边缘轮廓和线条变模糊,这就是研究数字图像平滑处理要追求的目标。一般情况下,减少噪声的方法可以在空间域或频率域进行处理,主要有邻域平均法、中值滤波法、低通滤波法等,邻域平均法即通过提高信噪比,取得较好的平滑效果;空间域低通滤波采用低通滤波的方法去除噪声;以及频域低通滤波法通过除去其高频分量就能去掉噪声,从而使图像得到平滑。 (2)本设计将对图像平滑处理的两大方面即空间域和频率域,以及两种处理

方向里的几种处理方法进行介绍,并对一些常用的简单平滑算法进行分析。 (3)图像平滑主要是为了消除被污染图像中的噪声,这是遥感图像处理研究的最基本内容之一,被广泛应用于图像显示、传输、分析、动画制作、媒体合成等多个方面。该技术是出于人类视觉系统的生理接受特点而设计的一种改善图像质量的方法。处理对象是在图像生成、传输、处理、显示等过程中受到多种因素扰动形成的加噪图像。在图像处理体系中,图像平滑是图像复原技术针对“一幅图像中唯一存在的退化是噪声”时的特例。 1.论文目的 1.1 通过几种图像平滑的方法,实现被噪声污染过的图像的平滑处理,其中包括空间域和频率域; 1.2 在加深对数字图像处理课本知识理解的基础上,学会运用已学的知识对图像 平滑的处理方法的结果进行分析。 2.理论及方案 (1)图像噪声来源及类型 一幅图像在获取和传输等过程中,会受到各种各样噪声的干扰,其主要来源有三:一为在光电、电磁转换过程中引入的人为噪声;二为大气层电(磁)暴、闪电、电压、浪涌等引起的强脉冲性冲激噪声的干扰;三为自然起伏性噪声,由物理量的不连续性或粒子性所引起,这类噪声又可分成热噪声、散粒噪声等。一般在图像处理技术中常见的噪声有:加性噪声、乘性噪声、量化噪声、“盐和胡椒”噪声等。下面介绍两种主要的噪声。 2.1.1、高斯噪声(Gaussian noise) 这种噪声主要来源于电子电路噪声和低照明度或高温带来的传感器噪声,也

完整的维纳滤波器Matlab源程序

完整的维纳滤波器Matlab源程序学术2009-11-20 20:31:58 阅读308 评论0 字号:大中小 完整的维纳滤波器Matlab源程序 clear;clc; %输入信号 A=1; %信号的幅值 f=1000; %信号的频率 fs=10^5; %采样频率 t=(0:999); %采样点 Mlag=100; %相关函数长度变量 x=A*cos(2*pi*f*t/fs); %输入正弦波信号 xmean=mean(x); %正弦波信号均值 xvar=var(x,1); %正弦波信号方差 xn=awgn(x,5); %给正弦波信号加入信噪比为20dB的高斯白噪声 figure(1) plot(t,xn) %绘制输入信号图像 title('输入信号图像') xlabel('x轴单位:t/s','color','b') ylabel('y轴单位:f/HZ','color','b') xnmean=mean(xn) %计算输入信号均值xnms=mean(xn.^2) %计算输入信号均方值xnvar=var(xn,1) %计算输入信号方差 Rxn=xcorr(xn,Mlag,'biased'); %计算输入信号自相关函数figure(2) subplot(221) plot((-Mlag:Mlag),Rxn) %绘制自相关函数图像 title('输入信号自相关函数图像') [f,xi]=ksdensity(xn); %计算输入信号的概率密度,f 为样本点xi处的概率密度 subplot(222) plot(xi,f) %绘制概率密度图像 title('输入信号概率密度图像') X=fft(xn); %计算输入信号序列的快速离散傅里叶变换 Px=X.*conj(X)/600; %计算信号频谱 subplot(223) semilogy(t,Px) %绘制在半对数坐标系下频

图像平滑的MATLAB实现

图像平滑的MATLAB实现 摘要:图像平滑技术用于平滑图像的噪声,本文对均值滤波、中值滤波、维纳滤波等三种平滑滤波器 进行理论学习,并通过MATLAB对滤波效果进行仿真。 关键词:图像平滑均值滤波中值滤波维纳滤波 实际获得的图像一般都因受到某种干扰而含有噪声。引起噪声的原因有敏感元器件的内部噪声、照相底片上感光材料的颗粒、传输通道的干扰及量化噪声等。噪声产生的原因决定了噪声的分布特性及它和图像信号的关系。根据噪声服从的分布,可以分为高斯噪声、泊松噪声和颗粒噪声等。平滑技术用于平滑图像的噪声,平滑噪声可以在空间域中进行,基本方法是求像素灰度的平均值或中值。为了既平滑噪声又保护图像信号,也有一些改进的技术,比如在频域中运用低通滤波器。 MATLAB图像处理工具箱提供了模拟噪声生成的函数imnoise和去除噪声的方法。函数imnoise可以对图像添加一些典型的噪声。由于噪声的随机性,它们对某一像点的影响使其灰度和邻点的灰度显著不同,因此可以利用这种不同来消除噪声。去除噪声的方法有线性滤波、中值滤波、自适应滤波。本文就针对上述三种平滑滤波进行MATLAB仿真。 1 图像平滑的MATLAB实现 1.1 均值滤波[1] 1.1.1理论基础 邻域平均法是空间域平滑噪声技术,其均值滤波器对于扫描得到的图像中的颗粒噪声非常适用,理论依据如下: 对于给定的图像f(i,j)中的每个像点(m,n),取其邻域S。设S含有M个像素,取其平均值作为处理后所得图像像点(m,n)处的灰度。用一像素邻域内各像素灰度平均值来代替该像素原来的灰度,即是邻域平均技术。 邻域S的形状和大小根据图像特点确定。一般取的形状是正方形、矩形及十字形等,S的形状和大小可以在全图处理过程中保持不变,也可根据图像的局部统计特性而变化,点(m,n)一般位于S的中心。如S为3×3邻域,点(m,n)位于S中心,则:

滤波器设计MATLAB

数字信号处理

第一章概述 《数字信号处理》课程是通信专业的一门重要专业基础课,是信息的数字化处理、存储和应用的基础。通过该课程的课程设计实践,使我们对信号与信息的采集、处理、传输、显示、存储、分析和应用等有一个系统的掌握和理解,巩固和运用在《数字信号处理》课程中所学的理论知识和实验技能,掌握数字信号处理的基础理论和处理方法,提高分析和解决信号与信息处理相关问题的能力,为以后的工作和学习打下基础。 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类:无限冲激响应(IIR)滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器。 其中,设计IIR数字滤波器一般采用间接法(脉冲响应不变法和双线性变换法),应用

最广泛的是双线性变换法。 我们在课本中学到基本设计过程是: ①先将给定的数字滤波器的指标转换成过渡模拟滤波器的指标; ②设计过渡模拟滤波器; ③将过渡模拟滤波器系统函数转换成数字滤波器的系统函数。 而MATLAB信号处理工具箱中的各种IIR数字滤波器设计函数都是采用双线性变换法。第六章介绍的滤波器设计函数butter、cheby1 、cheby2 和ellip可以分别被调用来直接设计巴特沃斯、切比雪夫1、切比雪夫2和椭圆模拟和数字滤波器。 第二章总体方案设计 首先我将所给信号用MATLAB作图分析,然后通过观察st的幅频特性曲线,确定用高通滤波器作为处理信号的滤波器。选取滤波器的通带最大衰减为0.1dB,阻带最小衰减为60dB 为参数。 然后通过编程序调用MATLAB滤波器设计函数ellipord和ellip设计椭圆滤波器;通过编程序调用函数cheb1ord和cheby1设计切比雪夫滤波器,并绘图显示其幅频响应特性曲线。最后使用用滤波器实现函数filter,用两个滤波器分别对信号st进行滤波后绘图显示时域波形,观察滤波效果。 实验程序框图如图所示:

数字图像处理 MATLAB代码

MATLAB实用源代码 图像读取及灰度变换 I=imread('cameraman.tif');%读取图像 subplot(1,2,1),imshow(I)%输出图像 title('原始图像')%在原始图像中加标题 subplot(1,2,2),imhist(I)%输出原图直方图 title('原始图像直方图')%在原图直方图上加标题 图像旋转 I=imread('cameraman.tif'); figure,imshow(I); theta=30; K=imrotate(I,theta);%Try varying the angle,theta. figure,imshow(K) 边缘检测 I=imread('cameraman.tif'); J1=edge(I,'sobel'); J2=edge(I,'prewitt'); J3=edge(I,'log'); subplot(1,4,1),imshow(I); subplot(1,4,2),imshow(J1); subplot(1,4,3),imshow(J2); subplot(1,4,4),imshow(J3); 1.图像反转 MATLAB程序实现如下: I=imread('xian.bmp'); J=double(I); J=-J+(256-1);%图像反转线性变换 H=uint8(J); subplot(1,2,1),imshow(I); subplot(1,2,2),imshow(H); 2.灰度线性变换 MATLAB程序实现如下: I=imread('xian.bmp'); subplot(2,2,1),imshow(I); title('原始图像'); axis([50,250,50,200]); axis on;%显示坐标系 I1=rgb2gray(I); subplot(2,2,2),imshow(I1); title('灰度图像'); axis([50,250,50,200]);

设计数字低通滤波器(用matlab实现)

DSP 设计滤波器报告 姓名:张胜男 班级:07级电信(1)班 学号:078319120 一·低通滤波器的设计 (一)实验目的:掌握IIR 数字低通滤波器的设计方法。 (二)实验原理: 1、滤波器的分类 滤波器分两大类:经典滤波器和现代滤波器。 经典滤波器是假定输入信号)(n x 中的有用成分和希望取出的成分各自占有不同的频带。这样,当)(n x 通过一个线性系统(即滤波器)后可讲欲去除的成分有效的去除。 现代滤波器理论研究的主要内容是从含有噪声的数据记录(又称时间序列)中估计出信号的某些特征或信号本身。 经典滤波器分为低通、高通、带通、带阻滤波器。每一种又有模拟滤波器(AF )和数字滤波器(DF )。对数字滤波器,又有IIR 滤波器和FIR 滤波器。 IIR DF 的转移函数是: ∑∑=-=-+==N k k k M r r r z a z b z X z Y z H 10 1)()()( FIR DF 的转移函数是: ∑-=-=10)()(N n n z n h z H FIR 滤波器可以对给定的频率特性直接进行设计,而IIR 滤波器目前最通用的方法是利用已经很成熟的模拟滤波器的设计方法进行设计。 2、滤波器的技术要求 低通滤波器: p ω:通带截止频率(又称通带上限频率) s ω:阻带下限截止频率 p α:通带允许的最大衰减 s α:阻带允许的最小衰减 (p α,s α的单位dB ) p Ω:通带上限角频率 s Ω:阻带下限角频率 (s p p T ω=Ω,s s s T ω=Ω)即 C p p F ωπ2=Ω C s s F ωπ2=Ω 3、IIR 数字滤波器的设计步骤:

图像增强及MATLAB实现

《数字图像处理》课程设计 课设题目:图像增强与MATLAB实现学校学院:华东交通大学理学院 学生班级:13级信息计算(2)班学生:超 学生学号:20130810010216 指导老师:自柱

图像增强与MATLAB实现 摘要 数字图像处理是指将图像信号转换成数字格式并利用计算机对其进行处理的过程。图像增强是数字图像处理的过程中经常采用的一种方法,它对提高图像质量起着重要的作用。本文先对图像增强的原理进行概述,然后对图像增强的方法分类并给出直方图增强、对比度增强、平滑和锐化等几种常用的增强方法的理论基础,通过Matlab实验得出的实际处理效果来对比各种算法的优缺点,讨论不同的增强算法的技术要点,并对其图像增强方法进行性能评价。 关键字:图像;图像增强;算法

目录 一、MATLAB的简介 (1) 1.1MATLAB主要功能 (1) 二、MATLAB的主要功能 (1) 2.1数字增强技术概述 (1) 2.2数字图像的表示 (2)

三、直方图的均衡化 (2) 3.1图像的灰度 (2) 3.2灰度直方图 (2) 3.3直方图均衡化 (3) 四、图像二值化 (5) 4.1图像二值化 (5) 五、对比度增强 (7) 5.1对比度增强 (7) 5.2灰度调整 (8) 5.3对数变换 (9) 六、滤波 (10) 6.1平滑滤波 (10) 6.2线性平滑滤波程序: (11) 6.3非线性滤波 (12) 七、锐化 (18) 八、参考文献 (19) 九、自我评价 (20)

一、Matlab的简介 1.1 MATLAB主要功能 MATLAB是建立在向量、数组和矩阵基础上的一种分析和仿真工具软件包,包含各种能够进行常规运算的“工具箱”,如常用的矩阵代数运算、数组运算、方程求根、优化计算及函数求导积分符号运算等;同时还提供了编程计算的编程特性,通过编程可以解决一些复杂的工程问题;也可绘制二维、三维图形,输出结果可视化。目前,已成为工程领域中较常用的软件工具包之一。 二、MATLAB的主要功能 2.1数字增强技术概述 图像增强是按特定的需要突出一幅图像中的某些信息,同时,消弱或去除某些信息使得图像更加实用。图像增强技术主要包含直方图修改处理、图像平滑处理、图像尖锐化处理等。 图像增强技术主要包括:直方图修改处理,图像平滑处理,图像尖锐化处理,彩色图像处理。从纯技术上讲主要有两类:频域处理法和空域处理法。 频域处理法主要是卷积定理,采用修改图像傅立叶变换的方法实现对图像的增强处理技术;空域处理法:是直接对图像中的像素进行处理,基本上是以灰度映射变换为基础的。

Matlab在滤波器中的应用

MATLAB大作业 院(系):信息工程学院 专业:09通信工程 班级:通信一班 学生:钟锦慧 学号:20090610080118 指导教师:邹丹 2011年12月18日

MATLAB在滤波器设计中的应用 1. 绪论 从20世纪初至今,在通信与电子系统中,滤波器的研究和应用经历了漫长、艰辛而曲折的道路,滤波器在信号传输与信号处理中的重要地位和作用已经非常明显,所以滤波器的分析与设计更是应该重点研究的问题。滤波器,顾名思义,是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。随着数字式电子计算机(一般简称计算机)技术的产生和飞速发展,为了便于计算机对信号进行处理,产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说,可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息,波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化,自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播,靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,有时,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了[。 2. MATLAB简介 2.1 MATLAB的概述 20世纪70年代,美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担,用FORTRAN编写了最早的MA TLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MA TLAB推向市场。到20世纪90年代,MA TLAB已成为国际控制界的标准计算软件。 MA TLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MA TLAB和Simulink两大部分。 MA TLAB 的应用范围非常广,包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测

高通滤波器matlab程序代码

%高斯低通滤波器 RGB=imread('132.jpg'); I0=rgb2gray(RGB); subplot(2,3,1),imshow(I0);title('原图'); I1=imnoise(I0,'gaussian');%对原图像加噪声 subplot(2,3,2),imshow(I1);title('加入噪声后') %将灰度图像的二维不连续Fourier变换的零频率成分移到频谱的中心 s=fftshift(fft2(I1)); subplot(2,3,3),imshow(log(1+abs(s)),[]);title('fftshift'); [M,N]=size(s);%分别返回s的行数到M中,列数到N中 %GLPF滤波 d0=50;%初始化d0 n1=floor(M/2);%对M/2进行取整 n2=floor(N/2);%对N/2进行取整 for i=1:M for j=1:N d=sqrt((i-n1)^2+(j-n2)^2);%点(i,j)到傅立叶变换中心的距离 h(i,j)=1*exp(-1/2*(d^2/d0^2));%GLPF滤波函数

s(i,j)=h(i,j)*s(i,j);%GLPF滤波后的频域表示 end end s=ifftshift(s);%对s进行反FFT移动 %对s进行二维反离散的Fourier变换后,取复数的实部转化为无符号8位整数 s=uint8(real(ifft2(s))); subplot(2,3,4),imshow(h);title('传递函数');%显示GHPF滤波器的传递函数 subplot(2,3,5),imshow(s);title('GLPF滤波(d0=50)');%显示GLPF滤波处理后的图像

基于MATLAB的图像平滑算法实现及应用

目录 1.3 图像噪声 一幅图像在获取和传输等过程中,会受到各种各样噪声的干扰,其主要来源有三:一为在光电、电磁转换过程中引入的人为噪声;二为大气层电(磁)暴、闪电、电压、浪涌等引起的强脉冲性冲激噪声的干扰;三为自然起伏性噪声,由物理量的不连续性或粒子性所引起,这类噪声又可分成热噪声、散粒噪声等。一般在图像处理技术中常见的噪声有:加性噪声、乘性噪声、量化噪声、“盐和胡椒”噪声等。下面介绍两种主要的噪声。 1、高斯噪声 这种噪声主要来源于电子电路噪声和低照明度或高温 带来的传感器噪声,也称为正态噪声,是在实践中经常用到的噪声模型。高斯随机变量z 的概率密度函数(P D F )由下式给出: }2/)(ex p{2/1)(22σμσπ--=z z p 其中, z 表示图像像元的灰度值;μ表示z 的期望;σ表示z 的标准差。 2、椒盐噪声 主要来源于成像过程中的短暂停留和数据传输中产生 的错误。其P D F 为: ?????===其他0)(b z pb a z pa z p 如果b > a , 灰度值b 在图像中显示为一亮点,a 值显

示为一暗点。如果P a和图像均不为零,在图像上的表现类似于随机分布图像上的胡椒和盐粉微粒,因此称为椒盐噪声。当P a为零时,表现为“盐”噪声;当P b为零时,表现为“胡椒”噪声。 图像中的噪声往往是和信号交织在一起的尤其是乘性 噪声,如果平滑不当,就会使图像本身的细节如边缘轮廓‘线条等模糊不清,从而使图像质量降低。

第二章、图像平滑方法 2.1 空域低通滤波 将空间域模板用于图像处理,通常称为空间滤波,而空间域模板称为空间滤波器。空间域滤波按线性和非线性特点有:线性、非线性平滑波器。 线性平滑滤波器包括领域平均法(均值滤波器),非线 性平滑滤波器有中值滤波器。 2.1.1 均值滤波器 对一些图像进行线性滤波可以去除图像中某些类型的噪声,如采用邻域平均法的均值滤波器就非常适用于去除通过扫描得到的图像中的颗粒噪声。邻域平均法是空间域平滑技术。这种方法的基本思想是,在图像空间,假定有一副N ×N 个像素的原始图像f (x ,y ),用领域内几个像素的平均值去代替图像中的每一个像素点值的操作。经过平滑处理后得到一副图像 g (x ,y ), 其表达式如下: ∑∈=s n m n m f M y x g ),(),(/1),( 式中: x ,y =0,1,2,…,N -1;s 为(x ,y )点领域中点的坐标的集合,但不包括(x ,y )点;M 为集合内坐标点的总数。 领域平均法有力地抑制了噪声,但随着领域的增大,图像的模糊程度也愈加严重。为了尽可能地减少模糊失真,也可采用阈值法减少由于领域平均而产生的模糊效应。其公式如下: ?????>-=∑∑∈∈其他),(),(/1),(),(/1),(),(),(y x f T n m f M y x f n m f M y x g s n m s n m 式中:T 为规定的非负阈值。

(整理)各类滤波器的MATLAB程序清单.

各类滤波器的MATLAB程序 一、理想低通滤波器 IA=imread('lena.bmp'); [f1,f2]=freqspace(size(IA),'meshgrid'); Hd=ones(size(IA)); r=sqrt(f1.^2+f2.^2); Hd(r>0.2)=0; Y=fft2(double(IA)); Y=fftshift(Y); Ya=Y.*Hd; Ya=ifftshift(Ya); Ia=ifft2(Ya); figure subplot(2,2,1),imshow(uint8(IA)); subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia)); figure surf(Hd,'Facecolor','interp','Edgecolor','none','Facelighting','phong'); 二、理想高通滤波器 IA=imread('lena.bmp'); [f1,f2]=freqspace(size(IA),'meshgrid'); Hd=ones(size(IA)); r=sqrt(f1.^2+f2.^2); Hd(r<0.2)=0; Y=fft2(double(IA)); Y=fftshift(Y); Ya=Y.*Hd; Ya=ifftshift(Ya);

Ia=real(ifft2(Ya)); figure subplot(2,2,1),imshow(uint8(IA)); subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia)); figure surf(Hd,'Facecolor','interp','Edgecolor','none','Facelighting','phong'); 三、B utterworth低通滤波器 IA=imread('lena.bmp'); [f1,f2]=freqspace(size(IA),'meshgrid'); D=0.3; r=f1.^2+f2.^2; n=4; for i=1:size(IA,1) for j=1:size(IA,2) t=r(i,j)/(D*D); Hd(i,j)=1/(t^n+1); end end Y=fft2(double(IA)); Y=fftshift(Y); Ya=Y.*Hd; Ya=ifftshift(Ya); Ia=real(ifft2(Ya)); figure subplot(2,2,1),imshow(uint8(IA)); subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia)); figure surf(Hd,'Facecolor','interp','Edgecolor','none','Facelighting','phong');

matlab实现滤波器

虽然matlab提供了很多产生低通滤波器的函数,而且也提供了将低通转换为高通、带通等滤波器的方法函数,以及数字化的函数。但是为了简化设计及设计者方便考虑,matlab还提供了更为简便的产生各种滤波器的方法。 1 besself 功能:贝塞尔(Bessel)模拟滤波器设计。 格式:[b,a] = besself(n,Wn) [b,a] = besself(n,Wn,'ftype') [z,p,k] = besself(...) [A,B,C,D] = besself(...) 说明:besself函数可以设计模拟低通、高通、带通和带阻贝塞尔(Bessel)滤波器。 [b,a] = besself(n,Wn)返回截止频率为Wn(单位为弧度/秒)的n阶贝塞尔模拟 低通滤波器,b、a分别为滤波器传递函数的分子和分母系数向量(降幂排列)。 当Wn为二元向量,即Wn=[W1 W2] (W1

2 butter 功能:巴特沃思(Butterworth)模拟/数字滤波器设计。 格式:[b,a] = butter(n,Wn) [b,a] = butter(n,Wn,'ftype') [b,a] = butter(n,Wn,'s') [b,a] = butter(n,Wn,'ftype','s') [z,p,k] = butter(...) [A,B,C,D] = butter(...) 说明:butter函数可以设计模拟或数字的低通、高通、带通和带阻Butterworth 滤波 器。Butterworth滤波器可以使通带内的幅频响应最大程度地平坦,但这也使 得它的通带到阻带的过渡过程较慢。在这方面Chebyshev滤波器和椭圆滤波 器性能较好。 在设计数字滤波器时,butter函数中的参数Wn与besself函数有很大的区别, 它是一个相对量,其定义区间为Wn∈[0,1],其中1对应于0.5fs,fs为采样 频率(单位Hz);在设计模拟滤波器时,Wn采用真实频率,单位为Hz。 [b,a] = butter(n,Wn)返回截止频率为Wn(单位为弧度/秒)的n阶Butterworth 数字低通滤波器,b、a分别为滤波器传递函数的分子和分母系数向量(降幂 排列)。 当Wn为二元向量,即Wn = [W1 W2] (W1

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