MATLAB数字图像处理初步
数字图像处理实验报告完整版
数字图像处理实验一 MATLAB数字图像处理初步一、显示图像1．利用imread( )函数读取一幅图像，假设其名为lily.tif，存入一个数组中；2．利用whos 命令提取该读入图像flower.tif的基本信息；3．利用imshow()函数来显示这幅图像；实验结果如下图：源代码：>>I=imread('lily.tif')>> whos I>> imshow(I)二、压缩图像4．利用imfinfo函数来获取图像文件的压缩，颜色等等其他的详细信息；5．利用imwrite()函数来压缩这幅图象，将其保存为一幅压缩了像素的jpg文件,设为lily.jpg；语法：imwrite(原图像，新图像，‘quality’,q), q取0-100。
6．同样利用imwrite()函数将最初读入的tif图象另存为一幅bmp图像，设为flily.bmp。
7．用imread()读入图像Sunset.jpg和Winter.jpg；8．用imfinfo()获取图像Sunset.jpg和Winter.jpg的大小；9．用figure,imshow()分别将Sunset.jpg和Winter.jpg显示出来，观察两幅图像的质量。
其中9的实验结果如下图：源代码：4~6(接上面两个) >>I=imread('lily.tif')>> imfinfo 'lily.tif'；>> imwrite(I,'lily.jpg','quality',20);>> imwrite(I,'lily.bmp');7~9 >>I=imread('Sunset.jpg');>>J=imread('Winter.jpg')>>imfinfo 'Sunset.jpg'>> imfinfo 'Winter.jpg'>>figure(1),imshow('Sunset.jpg')>>figure(2),imshow('Winter.jpg')三、二值化图像10．用im2bw将一幅灰度图像转化为二值图像，并且用imshow显示出来观察图像的特征。
实验1-Matlab基本与图像处理基本操作
图像处理工具箱简介
01
MATLAB图像处理工具箱是MATLAB软件中一个专门用于图像处理的工具箱， 它提供了一套完整的图像处理和分析工具，包括图像读取、显示、变换、滤波 、增强、分割、特征提取等功能。
02
该工具箱支持多种图像格式，如BMP、JPG、PNG、TIFF等，并提供了丰富的 图像处理函数和算法，方便用户进行图像处理和分析。
对未来学习的展望
• 深入学习图像处理算法：在未来的学习中，我们将进一步深入学习图像处理的 各种算法和原理，包括图像分割、特征提取、目标检测等，以便更好地应用在 实际问题中。
• 掌握更多图像处理软件：除了Matlab软件外，我们还将学习掌握其他常用的 图像处理软件，如OpenCV、Python图像处理库等，以便更灵活地处理各种 图像问题。
02
学习图像处理基本 操作
了解图像处理基本概念，学习图 像读取、显示、保存等基本操作。
03
掌握图像处理常用 函数
熟悉MATLAB中图像处理工具箱 的常用函数，如图像调整、滤波、 边缘检测等。
实验环境准备
MATLAB软件
确保计算机已安装MATLAB软件，并熟悉软件基 本操作。
图像处理工具箱
安装并配置MATLAB图像处理工具箱，以便进行 图像处理实验。
• 加强实验数据分析处理能力：在未来的实验中，我们将更加注重实验数据的分 析和处理，学习掌握更多的数据处理方法和技巧，以便更准确地评估实验结果 和性能。
• 拓展应用领域：图像处理技术在实际应用中具有广泛的应用领域，如医学影像 处理、智能交通、安全监控等。在未来的学习中，我们将积极探索这些应用领 域，并尝试将所学的图像处理技术应用到实际问题中。
使用图像处理工具箱中的特 征提取函数和分类器函数， 对图像进行特征提取和分类 识别。例如，可以使用灰度 共生矩阵提取图像纹理特征， 然后使用支持向量机（SVM） 进行分类识别。
数字图像处理与机器视觉-基于MATLAB实现 第3章 MATLAB数字图像处理基础
➢ 3.1 图像的基本概念 ➢ 3.2 图像的数字化及表达 ➢ 3.3 图像的获取与显示 ➢ 3.4 像素间的基本关系 ➢ 3.5灰度直方图 ➢ 3.6图像的分类
第三章 数字图像处理基础知识
数字图像处理技术历经70余年的发展已经取得了长足的进步，在许多应用领域受 到广泛重视并取得了重大的开拓性成就，如：航空航天、生物医学工程、工业检测、 机器人视觉等，使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。
一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率越低，质量差， 严重时出现马赛克效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率越高， 图像质量好，但数据量大。同时采样的孔径形状，大小与采样方式有关。如图3-6所 示。
图3-6 图像采样示意图
3.3 图像的获取与显示
3.3.2 采样点的选取
图3-8 灰度级的量化
3.3 图像的获取与显示
一幅数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级数。一幅大小为M×N，灰度级数 为的图像，其图像数据量为M×N×g（bit），量化等级越多，图像层次越丰富，灰 度分辨率越高，图像质量就越好，数据量大；反之，量化等级越少，图像层次欠丰 富，灰度分辨率越低，会出现假轮廓现象，图像质量就越差，数据量小。如图3-9所 示（但由于减少灰度级可增加对比度，所以在极少数情况下，减少灰度级可改善图 像质量）。所以量化等级对图像质量至关重要，在对图像量化时要根据需求选择合 适的量化等级。
2022年6月5日10时44分长征2号运载火箭托举着神舟十四号载人飞船从酒泉卫星 发射中心拔地而起奔赴太空，这是中国人的第9次太空远征。神舟载人飞船返回舱是 航天员在飞船发射、交会对接以及返回地面阶段需要乘坐的飞船舱。与在轨的空间站 不同，返回舱和地面之间的通信链路资源极其有限，传统的视频通信技术影响返回舱 图像的分辨率和画质。如图3-1所示，在神舟十三号及以前的飞船中，返回舱图像的 有效分辨率仅为352×288，难以适应目前高分辨率、大屏显示的画面要求。
(完整版)数字图像处理MATLAB程序【完整版】
第一部分数字图像处理实验一图像的点运算实验1.1 直方图一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及直方图函数的使用；2．理解和掌握直方图原理和方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab。
三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用直方图函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
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四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的直方图函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察图像matlab环境下的直方图分布。
(a)原始图像 (b)原始图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码；2、输入一幅灰度图像，给出其灰度直方图结果，并进行灰度直方图分布原理分析。
实验1.2 灰度均衡一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用；2．理解和掌握灰度均衡原理和实现方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(2,2,1),imshow(I) %输出图像title('原始图像') %在原始图像中加标题subplot(2,2,3),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a=histeq(I,256); %直方图均衡化，灰度级为256subplot(2,2,2),imshow(a) %输出均衡化后图像title('均衡化后图像') %在均衡化后图像中加标题subplot(2,2,4),imhist(a) %输出均衡化后直方图title('均衡化后图像直方图') %在均衡化后直方图上加标题四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
实验一 MATLAB数字图像处理初步
实验一MATLAB数字图像处理初步一、实验目的1、熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。
2、熟练掌握在MATLAB中读取图像，并获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。
3、掌握在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。
4、熟悉数字图像矩阵的格式转换二、实验原理及知识点1、数字图像的表示和类别一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。
灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。
例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。
因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。
图像关于x和y坐标以及振幅连续。
要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。
将坐标值数字化成为取样；将振幅数字化成为量化。
采样和量化的过程如图1所示。
因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。
作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。
图1 图像的采样和量化根据图像数据矩阵解释方法的不同，MATLAB把其处理为4类： 亮度图像(Intensity images)二值图像(Binary images)索引图像(Indexed images)RGB图像(RGB images)(1) 亮度图像一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。
若亮度图像的像素都是uint8类或uint16类，则它们的整数值范围分别是[0，255]和[0，65536]。
若图像是double类，则像素取值就是浮点数。
规定双精度型归一化亮度图像的取值范围是[0，1](2) 二值图像一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。
而一幅取值只包含0和1的uint8类数组，在MATLAB中并不认为是二值图像。
使用Matlab技术进行图像处理的基本步骤
使用Matlab技术进行图像处理的基本步骤使用Matlab进行图像处理的基本步骤在数字时代，图像处理成为了一个热门的话题，越来越多的人开始使用计算机进行图像处理。
在众多图像处理软件中，Matlab无疑是最受欢迎的之一。
它不仅提供了强大的图像处理功能，还提供了友好的用户界面，使得图像处理变得更加简单。
本文将介绍使用Matlab进行图像处理的基本步骤。
第一步：读入图像图像处理的第一步是读入待处理的图像。
Matlab提供了多种读取图像文件的函数，最常用的是imread函数。
其中，imread函数需要传入图像文件的路径作为参数，然后返回一个表示图像的矩阵。
例如，我们可以使用以下代码读入一张名为"image.jpg"的图像：```Matlabimage = imread('image.jpg');```第二步：显示图像读入图像后，我们通常需要将其显示在屏幕上，以便进一步的处理。
Matlab提供了imshow函数用于显示图像。
以下是显示图像的示例代码：```Matlabimshow(image);```通过调用imshow函数，Matlab会自动弹出一个窗口，将图像显示在其中。
第三步：图像预处理在进行进一步的图像处理之前，通常需要对图像进行一些预处理操作，以使后续处理更加准确。
常见的图像预处理操作包括灰度化、去噪和平滑等。
下面我们以灰度化为例进行说明。
灰度化是指将彩色图像转化为灰度图像，使得每个像素只有一个灰度值。
在Matlab中，我们可以使用rgb2gray函数将彩色图像转化为灰度图像。
以下是灰度化的示例代码：```Matlabgray_image = rgb2gray(image);```通过调用rgb2gray函数，我们可以将图像image转化为灰度图像，并保存在gray_image中。
第四步：图像处理经过预处理后，我们可以开始进行具体的图像处理操作。
Matlab提供了丰富的图像处理函数，涵盖了图像增强、图像滤波、边缘检测等多个领域。
数字图像处理matlab课程设计
数字图像处理matlab课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字图像处理的基本理论和方法，学会使用MATLAB软件进行图像处理和分析。
通过本课程的学习，学生应达到以下具体目标：1.理解数字图像处理的基本概念、原理和算法。
2.熟悉MATLAB图像处理工具箱的使用。
3.能够运用数字图像处理的基本算法解决实际问题。
4.能够使用MATLAB进行图像处理和分析，撰写相关的程序代码。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队协作精神。
2.培养学生对数字图像处理技术的兴趣，提高其综合素质。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字图像处理基本概念：图像处理的基本概念、图像数字化、图像表示和图像变换。
2.图像增强和复原：图像增强、图像去噪、图像复原。
3.图像分割和描述：图像分割、图像特征提取和描述。
4.图像形态学：形态学基本运算、形态学滤波、形态学重建。
5.MATLAB图像处理工具箱的使用：MATLAB图像处理工具箱的基本功能、常用图像处理函数。
6.图像处理实例分析：结合实际案例，分析数字图像处理技术的应用。
三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解图像处理的基本概念、原理和算法，使学生掌握图像处理的基本知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数字图像处理技术在实际中的应用。
3.实验法：通过上机实验，使学生熟练掌握MATLAB图像处理工具箱的使用，提高学生的实际操作能力。
4.讨论法：学生进行课堂讨论，激发学生的思维，培养学生的创新意识和团队协作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将采用以下教学资源：1.教材：《数字图像处理（MATLAB版）》。
2.参考书：相关领域的经典教材和论文。
3.多媒体资料：教学PPT、视频教程等。
4.实验设备：计算机、MATLAB软件、图像处理相关硬件设备。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
Matlab数字图像处理
边缘检测可以用于图像分割、目标 识别等任务，是计算机视觉领域的 重要技术之一。
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Matlab提供了多种边缘检测算法， 如Canny算法、Sobel算法等。
在Matlab中，可以使用edge函数进 行边缘检测，该函数可以指定不同 的算法和参数。
图像边缘检测：提取图像中的边缘信息，用于图像识别和特征匹配 图像分割：将图像划分为若干个区域，提取出感兴趣的区域特征
常用算法：JPEG、JPEG2000等是有损压缩编码的常用算法。
应用场景：适用于对图像质量要求不高的场合，如网络传输、移动设备存储等。
压缩感知编码是一种基于稀疏性的信号处理方法，通过测量矩阵对原始信号进行压缩，然后利用稀疏基进行重构。
压缩感知编码具有较高的压缩比和较好的重构精度，能够有效地减少存储空间和传输带宽。
定义：沃尔什-哈达玛变换是一种数 字图像处理技术，用于将图像从空 间域变换到频率域
应用：用于图像增强、图像压缩、 图像恢复等
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原理：通过离散傅里叶变换实现图 像的频谱分析
优势：能够更好地提取图像特征， 提高图像处理的效果和效率
Matlab数字图像 分析技术
边缘检测是数字图像处理中的一项 基本技术，用于检测图像中物体的 边缘。
定义：将图像从空间域转换到频率 域
实现方法：通过离散傅里叶变换 （DFT）或快速傅里叶变换（FFT）
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作用：分析图像的频率特征
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应用场景：图像去噪、图像增强、 图像压缩等
定义：将图像进行多尺度分解， 得到小波系数
特点：具有多尺度分析能力， 能够提取图像的细节信息
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7．先用imread()读取RGB彩色图像me.jpg并存入一个数组A中，然后用rgb2gray()函数将RGB图像转换为灰度图像并存入数组G，并且用imshow显示出来观察图像的特征。
2．利用whos命令提取该读入图像me.jpg的基本信息；
3．利用imshow()函数来显示这幅图像；
4．利用imfinfo函数来获取图像文件的压缩，颜色等等其他的详细信息；
5．利用imwrite()函数来压缩这幅图象，将其保存为一幅压缩了像素的jpg文件,设为me_1.jpg；语法：imwrite(原图像，新图像，‘quality’,q), q取0-100，试取不同的q，然后利用imshow查看图片效果。
2）灰度图像
3）二值图像
4）三幅图像
四）实验中出现的问题及解决方法。
有些图像函数不知其确切目的。后利用MATLAB中的help和上网找到答案。
8．用im2bw将上面灰度图像转化为二值图像并存入数组B，并且用imshow显示出来观察图像的特征。
9.利用subimage函数在一个图形窗口中同时显示彩色图像A，灰度图像G，二值图像B。
10．将每一步的函数执行语句拷贝下来，写入实验报告，并且将得到第3、7、8、9步得到的图像效果拷贝下来。
实
验
过
程
及
结
果
分
析
一）设计思路。
联系数字图像处理相关知识与MATLAB中图像处理函数
二）程序代码
A=imread('me.jpg');
whosA
imshow(A)
imfinfome.jpg
imwrite(A,'me_1.jpg','quality',30)
imwrite(A,'me.jpg')
imwrite(A,'me.tif')
实验名称
MATLAB数字图像处理
课程名称
数字图像处理
姓名
戴前智
专业、班级
信计11102
学号
201106245
班内序号
06
实验时间
2014/3/4
实验地点
十教机房
实
验
内
容
0．将你自己的一张个人照命名为me，格式为.jpg格式，放入work文件夹中
1．利用imread( )函数读取该图像，存入一个数组A中；
figure(1),imread('me.jpg');
G=rgb2gray(A)
imshow(G)
B=im2bw(G)
imshow(B)
subplot(1,3,1),imshow(A)
subplot(1,3,2),imshow(G)
subplot(1,3,3),imshow(B)
三）实验结果
1）彩色图像