图像测量实验讲义.
高三物理图像法高考物理实验方法大全(解析版)
图像法—高中物理实验方法（解析版）物理是一门以实验为基础的学科。
物理学所得出的定律，绝大多数是用实验探索得出来的，也就是通过大量实验来进行观察，实验是学生接受物理知识最符合认识规律的方法，由于物理现象研究是非常复杂的，各种因素交织在一起，这就需要我们来简化实验。
在做物理实验时，仅仅记下一些物理量的大小和实验现象是不够的，还需要将测得的数据进行归纳整理，由表及里，去粗取精，运用数学工具，总结出物理规律，因此，学生经常被一些繁难的运算和大大小小的实验误差所难倒，得不出正确的结论，还有些数据在实验中无法直接测得，而图像法能够很好的解决这些方面的问题。
1．图像法简介物理规律可以用文字来描述，也可以函数式来表示，还可以用图像来描述。
利用图像描述物理规律，解决物理问题的方法就称之为图像法。
图像法通过图像来确定物理量之间的关系，是一种科学探究的基本方法。
用图像法来描述物理过程具有形象直观的特点，可以清晰地描述出其变化的动态特征，把物理量之间的相互依赖关系和线性关系、周期性等清晰地呈现出来，通过图像的比较，学生能够较容易的理解物理过程发现物理规律，这种直观印象有时能透过事物的本质，诱使人们做更深入的探讨，利用图像法思路清晰可以使得物理问题简化明了，还能起到一般计算法所不能起到的作用，可以使物理概念得到进一步拓展，而且图像法能将物理学科和其它学科有机地结合起来，启迪学生的创新意识，培养创造能力，提高学生的综合能力。
在物理实验中应用图像法应注意以下几个方面：①搞清楚纵轴和横轴所代表的物理量，明确要描述的是哪两个物理量之间的关系。
比如加速度与力的关系，加速度与质量的关系。
②图线并不是表示物体实际运动的轨迹。
如匀速直线运动的S－T图像是一条斜向上的直线或曲线，但物体实际运动的轨迹可能是水平的直线，并不是向上爬坡的或曲线运动。
③在利用图像法的过程中，要根据实际问题灵活地建立坐标系，确定两个合适的物理量来作出图像。
如果坐标轴所代表的物理量选择的不合理，反而不能够简化实验。
8-2图像测试技术课件
3. 图像坐标变换
图像坐标变换是计算机绘图的基础，也是数字图像测试中控制输 出图像的形状、大小、位置以及使图像旋转、平移、分割等的基础， 主要通过矩阵变换来实现。
旋转反射棱镜：旋转反射棱镜的反射镜面绕镜鼓中心轴线旋转，转 摆动平面镜：摆动平面镜在一定范围内周期性地摆动，它既可用 旋转平面镜：旋转平面镜可绕三个正交轴中任一轴旋转，以达 旋转折射棱镜：多面折射棱镜绕通过其质心的轴线旋转，构成旋转折 旋转折射光楔：旋转折射光楔扫描一般用在平行光束中，因为在会聚 动连续而平稳，可以实现高速扫描，扫描效率较高（与面数有关）， 做平行光束扫描器，又可用做会聚光束扫描器。平面镜的摆动速 到不同的扫描要求。扫描器结构简单，扫描视场宽，但扫描效 射棱镜扫描器。旋转折射棱镜只用做会聚光束扫描器，焦点有轴向位 光束中会产生严重的像差。它是一种非常灵活的光机扫描器，通过改 率低，图像质量一股。 在会聚光束中会产生严重的像散，主要用于平行光束扫描。它的扫 度不能太高，而且在高速摆动的情况下，视场边缘变得不稳定， 变两个光楔的旋转方向和转速可得到许多不同的扫描图形。 移，产生明显的各种像差，对光学系统消像差要求较高。但它的运动 描视场宽，图像质量一般 。 并且要求电机的驱动功率大，不能实现高速扫描。它的扫描效率 平稳而连续，扫描视场宽，尺寸小，可提高扫描速度。 一般，扫描视场窄，图像质量不好。 常用扫描器件
新型成像技术
激光雷达：主动图像信息获取设备，通过探测激光回波实现目标图 像获取，可以给出目标的三维信息。是面阵成像光学系统和测距激 光雷达相结合的产物。
新型成像技术
波前编码：通过在光瞳面 上添加一块非旋转对称相 位掩模板，实现对入射光 波的波前调制，使系统的 光学传递函数（OTF）和 点扩散函数（PSF）在不同 离焦位置性质趋于一致， 在不用离焦位置均成一模 糊的编码像，通过图像复 原方法对编码图像进行解 码，得到较大离焦范围内 清的一种新算 法，目的是获取景 物的四维光场，最 简单做法是在探测 器前添加微透镜阵 列，捕捉四维光场， 经光场重构后，可 获得任意深度的清 晰图像。
图像分析基本原理及分析过程
图像分析基本原理及分析过程概述在生物及医学研究中，对图像的判读与分析特别是对显微镜下微观图像的观察研究从来都是重要的研究手段。
随着技术的进步，分析图像的方法也从眼观尺量进入到了使用计算机软件进行定量分析的阶段。
计算机软件的发展速度呈加速前进，采集图像的设备也不断更新，这使得我们能有更多的手段来分析测量复杂的生物图像。
现在我们可以使用CCD数码相机来采集图像。
使用功能比较强大的图像分析软件来进行图像分析测量。
相比之下，在不太久远的十来年前使用的图像分析仪及单色的图像采集摄像机已经过时了。
而图像分析的手段也比以前丰富。
简单地引用以前的分析方法未必就是最佳的方法，在许多情况下，需要我们依据软件及相机的情况设计与研究目标相适应的分析方法。
分析测量图像绝不仅仅是一个软件使用的问题，而是从实验设计开始，就要综合考虑研究目标、样品制作方法、拍摄方式、选择视野等各方面因素，最后才是通过软件实现最有效的图像分析测量。
一个完整的图像分析过程应该包括：1.明确需要测量分析的对象。
2.使用适当的方法拍摄下这个对象，包括进行适当的染色及取样，采集到突出显示的测量对象的照片。
3.分析照片上的图像元素,确定能反映测量对象的图像图形4.测量照片上的图形的测量参数,进而得到测量对象的测量数据5.对测量对象进行统计分析。
图像分析的最佳效果，是利用图像分析软件可以自动地判断测量目标，准确分析测量出目标对象的数值。
由于生物图像的复杂性，软件往往作不到这一点。
此时只能退而求其次，采取抽样统计，手工选择等方法进行近似的测量。
测量方法本身有时候也能成为一个研究课题。
一、把研究目标转换到图像分析问题上。
在丁香园混了好几年了，虽然很喜欢与大家讨论图像分析的问题，但是却经常对一些求助视而不见，例如：请问用IPP怎么分析双染的结果？谢谢！最近正要测肾小球面积以及球内PAS染色阳性面积（粉紫色），不会操作，希望各位老师及同仁多多指教，非常感谢！传张片子上来，请指导一下哦！免疫荧光定量分析选什么软件好？是IPP吗？这个软件可以做杂交结果的分析吗？具体如下：杂交后获得阳性结果和阴性对照的结果，如何分析结果呢？下面是阳性和阴性的图。
摄影测量学基础第5章 双像解析立体测量
三、空间后方交会的具体计算过程
（1） 获取原始数据。从摄影资料中查取平均航高与摄影机主距；从外业 测量成果中获取地面控制点的地面测量，或转换为地面摄影测量坐标。
（2）用像点坐标量测仪器量测像点坐标。
（3）确定未知数的初始值：在竖直摄影情况下，三个角元素的初始值取
为： 0
三个直线元素取为：
两像点的像空间坐标分为 (x1,y1,-f)和(x2,y2,-f)，地 面点A在两像空辅坐标系 中的坐标分别为 (U1,V1,W1)和(U2,V2,W2)。 摄影基线B在地面坐标系中的分量得：Bx=Xs2-Xs1， BY=Ys2-Ys1，Bz=Zs2-Zs1。
由相似三角形可知
N S1A
X AXS1
4.空间前方交会计算未知点的空间坐标（利用 3得到的数据计算投影系数N，得到各点的地 面坐标。）
§5.4 解析相对定向和模型的绝对定向
通过后方交会-前方交会原理，可由像点坐标求得 地物点的摄影测量坐标，这是摄影测量解求地面坐 标的第一套方法。摄影测量的第二套方法是通过像 对的相对定向-绝对定向来实现的。
对左右影像上的一对同名点，按上式可列4个方程， 可按最小二乘法解求地面点的3个未知数。
若n幅影像中含有同一空间点，则可列2n个线性方 程解求3个未知数。这是一种严格的、不受影像数 约束的空间前方交会。
§5.3 空间后-前方交会求解地面点位置
1.野外像片控制测量（4角控制点的地面坐标）
2.像点坐标量测（立体坐标量测仪，量出左右 像片同名像点的坐标） 3.空间后方交会计算像片的外方位元素（12个 外方位元素，用计算机编程实现）
U x
V
R
y
W f
N1U1 BX N2U 2
N1V1
最新图像检测与处理技术第7章图像检测系统的标定和误差分析PPT课件
一步先忽略镜头的误差，利用中间变量将标定方程简化成为
线性方程组并求解出摄像系统的外部参数；第二步根据已求
得的外部参数，再来求解系统的内部参数。
19
第7 章 图像检测系统的标定和误差分 析
① 求解系统的外部参数T和R。
忽略镜头误差后，标定方程(7.1.13)可改写成如下用中间
变量形式描述的线性方程组：
(7.1.13)
式(7.1.13)将物点、光心、光轴、实际像点和镜头误差系
数都联系起来了。在物点和像点位置已确定的条件下，上述
方程还包括了光心位置3个未知量、光轴方向矩阵9个未知量、
图像中心2个未知量、方向等效焦距2个未知量、镜头畸变误
差系数2个未知量，至少共有12个未知量。具体求解上述方程，
需要一定技巧。Tsai提出了应用中间参数的二步求解法： 第
图像检测与处理技术第7章图像 检测系统的标定和误差分析
第7 章 图像检测系统的标定和误差分 析
7.1 标定
7.1.1 基本概念 当对图像检测系统进行高精度标定时，会涉及到各种坐标
系。摄影测量常用的坐标系一般采用右手准则来定义，图7-1 表示了三个不同层次的坐标系统： 世界坐标系、摄像机坐标 系和图像坐标系。
标，矩阵R中各项为
r11 cos cos
r12
sin
cos
cos
sin
sin
r13 r21 r22
sin sin cos sin cos sin cos cos cos sin sin sin
r23
cos
sin
sin
sin
cos
r31 sin
③ 薄棱镜畸变。
xs1(Xd2Yd2)o[(Xd,Yd)4]
《图像测量系统》课件
随着科技的不断进步，图像测量系统将更加智能化、自动化，并融合更多先进的计算机视觉 技术。
结束语
谢谢您的聆听，希望本课件能让您对图像测量系统有更深入的了解。
电子设备测试
在电子设备制造过程中，图像测 量系统可用于检测电路板和元器 件的尺寸、排列和质量等。
医学影像测量
医学影像测量是图像测量系统应 用的重要领域之一，可用于辅助 医生对肿瘤、骨骼和血管等进行 测量和分析。
总结
系统优势与不足
图像测量系统具有高精度、快速和非接触的优势，但在复杂背景和光照条件下，仍存在一定 的测量误差。
3 光学成像原理
光学成像原理是图像测量的关键，涉及光学 透镜的成像和投影原理。
4 影像测量原理
影像测量原理包括图像坐标定标、三维重建 和形状测量等，用于实现对图像中物体的尺 寸、形状和位置等参数的测量。
系统实现
1
硬件配置及选型
系统的硬件配置包括选择合适的摄像头、传Leabharlann 器和光源，并搭配适当的计算机配 置。
2
软件开发技术
软件开发技术涉及图像处理算法的编写、界面设计和用户交互的实现，常用的编 程语言包括C++、Python和MATLAB。
3
系统集成与调试
系统集成和调试是确保图像测量系统稳定运行的重要环节，包括硬件连接、软件 调试和功能测试。
应用案例
工业自动化
图像测量系统广泛应用于工业自 动化领域，用于实时监测和控制 生产线上的产品质量和尺寸。
《图像测量系统》PPT课 件
欢迎来到本次《图像测量系统》PPT课件。在本课件中，我们将深入探讨图像 测量系统的概述、原理、实现以及应用案例，为您全面介绍这一领域的知识。
图像测量实验讲义
中国科学技术大学高水平大学教学建设专项图象测量实验指导书杨明编中国科学技术大学自动化系智能信息处理实验室二零零二年五月实验课程概况及基本要求一、实验基本目的二、实验原理三、实验基本内容四、实验基本要求实验一、图像的采集和存储实验二、图像平滑和图像增强实验三、图像的边缘检测实验四、图像的二值化和细化实验五、图像测量应用实例——面积测量实验六、图像测量应用实例——区域边界抽出和周长计算实验七、摄像机校准的综合参数法附录、实验中可能用到的matlab函数介绍实验课程概况及基本要求一、实验基本目的通过《图像测量》实验，让学生熟练掌握用计算机、图像采集卡、摄像头搭建一个简单的图像测量系统的方法，并熟悉图像采集卡和摄像头的用法。
然后让学生用各种方法实现一些常见和常用的图像处理和图像测量的算法和过程，从而深刻理解图像处理和图像测量的原理和实现方法，并能为在今后的学习和工作中建立起实际运行的图像测量系统打下良好的基础。
二、实验原理图像测量是指从输入图像中检测出被测对象并确定出其相应的有关参数或者特性的过程。
由于各种原因，由实际的光学成像系统所生成的二维图像中可能包含有各种各样的随机噪声和畸变。
为了提高测量系统的性能，得到正确的测量结果，在进行具体测量之前需要对输入图像进行加工、处理。
去除输入图像中可能包含的噪声和畸变。
这种突出有用信息，抑制无用信息，从而提高输入图像整体质量的技术，被称为图像的预处理。
经过预处理，不仅可以改善输入图像的质量，而且也为从输入图像中正确地检测除被测对象，并提供后续测量所需要的有关信息打下基础。
在整个图像测量过程中，除了要对图像进行预处理之外，为了贯彻测量的意图，还经常需要从图像中抽取诸如边缘、直线段等特征信息；不仅如此，有时甚至需要对图像进行领域分割计算，所有这些处理都要用到相关地图像处理技术。
三、实验基本内容本《图像测量》实验一共安排了七个。
实验一是图像的采集和存储，主要学习的是使用摄像头和图像采集卡在计算机上采集彩色和灰度图像的方法，并采集一些后续实验将要用到的图像。
数字图像处理_图像测量和形状分析
• 中心矩M是00以质心为原点f 进x行, 计y 算dxdy
j
k
jk x x y y f x, y dxdy
x M10 , y M 01
M 00
M 00
3 纹理分析
• 根据基元间的空间联系，纹理可以分为弱纹理或强纹理。进一步细分， 可以根据基元的空间共生频率来划分，也可以根据单位面积内的边缘 数来区别。基元也可以定义为灰度行程。
– 频谱分析方法
• 是根据傅立叶频谱，根据峰值所占的能量比例将图像分类。包括计算 峰值处的面积、峰值处的相位、峰值与原点的距离平方、两个峰值间 的相角差等手段。
......
2 形状分析
• 2.4 形状描述子
– 微分链码
• 微分链码反映了边b界的曲率，峰值处显示了凹凸性
c
a
2
0
0
ef
d
g
6 4 2
a b c def g
• 通过傅立叶展3开的2三次1 谐波与四次谐波幅边值界链比码区分三角形和四边形。
4
0
56 7
a b c d ef g 微分链码
2 形状分析
数字图像处理
图像测量和形状分析
物体测量和形状分析
• 一、尺寸测量 • 二、形状分析 • 三、纹理分析 • 四、曲线和表面拟合 • 要点总结
1 尺寸测量
– 目的
• 当分割出物体后，进一步测量物体的尺寸和几何特征，以进行图像识 别和分类。
– 主要物体的尺寸属性
• 面积 • 周长 • 长度和宽度 • 物体的综合光密度
3 纹理分析
• 设有以下图像，求其共生矩阵。
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中国科学技术大学高水平大学教学建设专项图象测量实验指导书杨明编中国科学技术大学自动化系智能信息处理实验室二零零二年五月实验课程概况及基本要求一、实验基本目的二、实验原理三、实验基本内容四、实验基本要求实验一、图像的采集和存储实验二、图像平滑和图像增强实验三、图像的边缘检测实验四、图像的二值化和细化实验五、图像测量应用实例——面积测量实验六、图像测量应用实例——区域边界抽出和周长计算实验七、摄像机校准的综合参数法附录、实验中可能用到的matlab函数介绍实验课程概况及基本要求一、实验基本目的通过《图像测量》实验，让学生熟练掌握用计算机、图像采集卡、摄像头搭建一个简单的图像测量系统的方法，并熟悉图像采集卡和摄像头的用法。
然后让学生用各种方法实现一些常见和常用的图像处理和图像测量的算法和过程，从而深刻理解图像处理和图像测量的原理和实现方法，并能为在今后的学习和工作中建立起实际运行的图像测量系统打下良好的基础。
二、实验原理图像测量是指从输入图像中检测出被测对象并确定出其相应的有关参数或者特性的过程。
由于各种原因，由实际的光学成像系统所生成的二维图像中可能包含有各种各样的随机噪声和畸变。
为了提高测量系统的性能，得到正确的测量结果，在进行具体测量之前需要对输入图像进行加工、处理。
去除输入图像中可能包含的噪声和畸变。
这种突出有用信息，抑制无用信息，从而提高输入图像整体质量的技术，被称为图像的预处理。
经过预处理，不仅可以改善输入图像的质量，而且也为从输入图像中正确地检测除被测对象，并提供后续测量所需要的有关信息打下基础。
在整个图像测量过程中，除了要对图像进行预处理之外，为了贯彻测量的意图，还经常需要从图像中抽取诸如边缘、直线段等特征信息；不仅如此，有时甚至需要对图像进行领域分割计算，所有这些处理都要用到相关地图像处理技术。
三、实验基本内容本《图像测量》实验一共安排了七个。
实验一是图像的采集和存储，主要学习的是使用摄像头和图像采集卡在计算机上采集彩色和灰度图像的方法，并采集一些后续实验将要用到的图像。
实验二即图像平滑和图像增强，主要是利用一些常用的图像平滑和增强的算法来实现对采集到的图像进行平滑和增强处理以去除噪声并增强图像的轮廓边缘等细节信息。
实验三即图像的边缘检测，就是从前面实验中采集并经过处理的图像中抽出线、检出图像边缘或抽出图像轮廓等操作，可以使用教材中介绍的一阶微分算子法、梯度算子法、二阶微分算子法、LOG算子法，也可以使用实验讲义中介绍的smoothed算子法。
实验四即图像的二值化和细化，主要是利用图像的灰度直方图以确定相应的分割阈值，从而将图象划分为物体和背景两个部分，在本实验中主要是利用类判别分类法和S.Watanabe 方法选择阈值从而将图像二值化，并利用实验讲义介绍的方法对经过边缘检测并已经二值化的图像进行细化操作。
实验五即图像测量应用实例之一的面积测量，主要是利用标号法计算图像中的局部面积。
对不同图像进行标号操作的方法有很多，本实验中可以采用实验讲义中给出的扫描标号法和递归搜索法。
实验六即应用实例之一的区域边界抽出和周长计算，即利用实验讲义给出的算法对二值化图像进行边界抽出和边界周长的计算。
实验七即摄像机校准的综合参数法，由于这个实验要完全实现具体的校准过程比较复杂，所以只要求学生详细阐述在当前的实验环境下怎么样利用该方法对摄像机进行校准的方法和过程，可以不实现具体的校准过程。
四、实验基本要求掌握常用的图象采集卡和摄像头的使用方法，以及利用这些设备采集所需要的图像的方法；掌握图像处理及测量的常用算法，并熟悉利用一种语言编程实现这些算法的过程；掌握图像测量的构成，思想和工作原理，以及实际的图像测量系统的构建方法，在今后的学习和工作中具备建立起实际的图像测量系统的能力。
实验一图像的采集和存储一、实验仪器：摄像头GC-455P-E，图像采集卡：OK-C30/S。
GC-455P-E自动聚焦缩放彩色摄像头：1、特性：Built-In Optical Power X16 ZoomHigh Durability Built in Auto Focus and Auto Iris LensDigital Zoom X32Picture Control with Digital Signal Processing(Auto Iris, Auto White Balance)Remote Control Through RS 232C8 Position Zoom ,Focus PresetSeparate Y(Luminance),C(color)Output256 Camera ID Set2、名称与功能：1)TELE：菜单模式向上键/TELE缩放MENU：菜单选择WIDE：菜单模式向下键/WIDE缩放2)FOCUS+：菜单模式变量增加/调焦FOCUS-：菜单模式变量减少/调焦3)COM/LENS：外部镜头控制/通信连接口4)S-VHS：S-video输出连接口5)Video输出连接口6)+12VDC- 电源输入终端。
OK_C30/S图像采集卡：OK_C30/S是基于PCI总线，能采集彩色又能采集黑白图像的采集卡，适用于图像处理，工业监控和多媒体的压缩、处理等研究开发和工程应用领域。
OK_C30/S卡具有滤除奇偶场锯齿现象的功能，所以特别适合要求采集动态图像的场合，如车牌识别等。
该卡的识别码为2031。
技术特点：彩色和黑白图像采集●视频输入为标准PAL、NTSC或SECAM制信号●六路复合视频输入为选择或三路Y/C输入选择●亮度、对比度、色度、饱和度软件可调。
●图像采集分别率最大为768*576。
●具有开窗处理功能，窗口可为方形，也可利用点屏蔽做任意形状窗口处理●硬件完成输入图像比例缩小●具有硬件镜像反转功能●具有硬件线性虚拟地址映射能力●支持RGB32，RGB24，RGB16，RGB15，RGB8，YUV16，YUV12，YUV9，黑白图像GRAY8等图像格式●视频A/D为8bits。
●可采集单场，单帧，间隔几帧，连续相邻帧的图像，精确到场●一路监辅输出二、实验内容：掌握使用上述仪器采集彩色和灰度图像的方法，并采集几种背景比较简单，前景为几个简单几何图形的灰度图像。
三、实验步骤：1、将稳压电源线与摄像头电源输入终端连接，其中稳压电源线的白线接+12V端，黑线接GND端。
2、用数据线连接图像采集卡和摄像头，其中数据线接摄像头的VIDEO OUT连接口。
3、运行计算机上安装的OK DEMO程序，在设置中调整相关参数，并调整摄像头的位置和相关参数，采集需要的图像文件。
实验二图像平滑和图像增强一、实验原理：1、图像的平滑处理就是为了消除图像中存在的噪声而对图像施加的一种处理。
也称为图像的去噪声处理。
施行平滑化处理的方法大致分为两类：频域法；相应处理在频域进行。
其中主要的两种方法是空间邻域平均法和中值滤波法。
空域法：相应处理在空域进行主要有理想低通滤波器和巴特沃思低通滤波器。
还有一种多图像平均法。
(1)空间邻域平均法的一种简单实现：在图像中以当前像素f(i,j)为中心切出一个3*3像素组成的图像块，如下图所示，设当前像素f(i,j)的灰度值为g(i,j)时，则：g(i,j)={f(i,j)+f(i-1,j-1)+ f(i,j-1)+f(i+1,j-1)+f(i-1,j)+f(i+1,j)+f(i-1,j+1),+f(i,j+1)+f(i+1,j+1)}/9(2)中值滤波法的一种实现：中值滤波是指在图像中以当前像素f(i,j)为中心切出一个N*M(例如3*3)像素组成的图像块，如上图所示的那样，设当前像素f(i,j)的灰度值为g(i,j)时，则g(i,j)取N*N 个像素灰度值中的中值值。
中值(定义):将一些数排序之后,正中间的一个数(奇数个数字),或者中间两个数的平均数. 选做内容:最大(小)值滤波:最大(小)值滤波是指在图像中以当前像素f(i,j)为中心切出一个N*M(例如3*3)像素组成的图像块,设当前像素f(i,j)的灰度值为g(i,j)时,则g(i,j)取N*N 个诸像素灰度值中的最大(小)值.2、图像增强：图像增强也称为图像锐化，其目的是为了加强图像中的轮廓边缘等细节信息。
与图像平滑一样，也可分别在空域和频域进行图像增强。
在空域中进行图像锐化：将原图像与）（j i f ,2∆α相减可以得到经过锐化处理的图像g(i,j)，即：g(i,j)= f(i,j)- ）（j i f ,2∆α= f(i,j)-α[f(i+1,j)+ f(i-1,j)+ f(i,j+1)+ f(i,j-1)-4 f(i,j)]= f(i,j)+4α[f(i,j)-41∑∑),(j i f ]这里，α为可选择的用于控制锐化程度的因子，其中,1/4∑∑),(j i f 是被锐化处理点的周围4邻点之灰度的平均值。
原图像经过锐化处理后，灰度变化较平坦的区域，变化不大，而包括轮廓点在内的灰度变化较剧烈的区域，灰度差别加大，即图像细节得到增强。
也可以在频域进行图像的锐化处理。
实验内容：1， 图像平滑：利用空间邻域平均法和中值滤波法实现对采集的灰度图像进行平滑处理，最大值和最小值滤波方法为选做。
2， 利用空域中的图像锐化方法对图像进行锐化操作，注意选择合适的控制锐化程度的因子。
实验三 图像的边缘检测在灰度图像的情况下，所谓的边缘检测可以看成是基于图像像素灰度值在空间的不连续性对图像做出的一种分割。
边缘可以用方向和幅度两个特性来描述。
一般而言，沿边缘走向方向其幅度值变化较平缓，而沿垂直于边缘走向其幅度值变化较剧烈。
边缘检测主要有以下几种方法：1、 一阶微分算子法2、 梯度算子法3、 二阶微分算子法4、 LOG 算子法。
实验内容：对前次实验采集到的并经过图像平滑和增强的灰度图像进行边缘检测。
并在实验报告中给出经过边缘检测处理以后的图像。
可以使用上述的算子对图像进行边缘检测，也可以采用下面的smoothed 算子： Smoothed 算子是一个3*3算子，说明如下：101101101---=x D ，111000111---=y D 。
2122)(yx D D D +=或)()(y x D Abs D Abs D += )1,1()1,()1,1()1,1()1,()1,1(),(-+------++++++-=j i f j i f j i f j i f j i f j i f j i D x )1,1(),1()1,1(),(+-+-+--=j i f j i f j i f j i D y )1,1(),1()1,1(++-+--+-j i f j i f j i f .实验四 图像的二值化和细化图像二值化的目的是将图像一分为二，即将图像划分为物体和背景两个部分，利用图像的灰度直方图以确定相应的分割阈值是实现图像二值化的一个方法。