数字图像的处理技术实验2报告

信息工程学院实验报告

课程名称： 数字图像处理

成 绩： 实验项目名称：实验二 数字图像基本运算 实验时间： 2014-09-12 指导教师（签名）： 班级：电信112 姓名： 学号：

一、实验目的

1.理解图像点运算、代数运算和几何运算的基本定义和常见方法； 2.掌握在MTLAB中对图像进行点运算、代数运算、几何运算的方法； 3.掌握在MATLAB中进行插值方法；

4..运用MATLAB语言进行图像的插值缩放和插值旋转； 5.进一步熟悉了解MATLAB语言的应用。 二、实验设备与软件

1.PC计算机系统

2.MATLAB软件以及包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox) 3.实验图片 三、实验内容 （一）第一部分

1.图像的代数运算

选择两幅图像，一幅是源图像，一幅为背景图像，采用正确的图像代数运算方法，分别实现图像叠加、混合图像的分离和图像的局部显示效果。

（1）选取两幅大小一样 的图像1.jpg和2.bmp，将两幅图像进行加法运算。程序如下：

实验二：数字图像的空间域滤波——平滑滤波

1．实验目的

1. 掌握图像滤波的基本定义及目的。 2. 理解空间域滤波的基本原理及方法。 3. 掌握进行图像的空域滤波的方法。

2．实验基本原理

1. 空间域增强

空间域滤波是在图像空间中借助模板对图像进行领域操作，处理图像每一个像素的取值都是根据模板对输入像素相应领域内的像素值进行计算得到的。空域滤波基本上是让图像在频域空间内某个范围的分量受到抑制，同时保证其他分量不变，达到增强图像的目的。

空域滤波一般分为线性滤波和非线性滤波两类。各种空域滤波器根据功能主要分为 平滑滤波器和锐化滤波器。平滑的目的可分为两类：一类是模糊，目的是在提取较大的目标前去除太小的细节或将目标内的小肩端连接起来；另一类是消除噪声。锐化的目的是为了增强被模糊的细节。结合这两种分类方法，可将空间滤波增强分为四类：

线性平滑滤波器（低通） 非线性平滑滤波器（低通） 线性锐化滤波器（高通） 非线性锐化滤波器（高通）

空间滤波器都是基于模板卷积，其主要工作步骤是：

1) 将模板在图中移动，并将模板中心与图中某个像素位置重合； 2) 将模板上的系数与模板下对应的像素相乘； 3) 将所有乘积相加；

4) 将和（模板的输出响应）赋给图中对

(对应书中第七章)

思考题

数字图像处理技术主要内容图像文件 ■ 图像原理 ■ 分辨率 ■ 颜色深度和颜色模型 ■ 图像文件格式 ■ 图像浏览器 ACDSee32 处理图像 ■ 图像扫描技术 ■ 拍摄数码照片 ◆拍摄技巧 ◆ 数码照片的传送 ◆ 数码照片观摩 图像处理美术知识 ■ 平面构图 ■ 色彩与视觉效果 ■ 颜色关系与颜色搭配 典型的图像处理软件 PhotoShop ■ 软件特点与状态设置 ■ 调入和保存图像 ■ 图像色彩控制 ■ 编辑区域 (选区) ■ 文字编辑 ■ 效果滤镜 ■ 图层概念2

数字图像处理技术教学要求1. 了解图像处理的基本原理和常用方法； 2. 了解图像信息在计算机中的表示及其特性，常见的文件类 型和文件格式；

3. 了解数码相机、扫描仪的使用方法；4. 掌握图像的色彩空间、位图、矢量图的定义、分辨率与颜 色深度等概念； 5. 熟练掌握PhotoShop中的常用工具及图像处理的基本方法， 能够利用其加工编辑图像，转换图像文件格式； 6. 掌握用PhotoShop加ImageReady制作网页动画的主要方法。

图像的获取 ● 图像获取 —— 把自然影像转换成数字化图像的过程。 获取途径 1) 利用设备进行模数转换 数码相机

扫描仪

《医学图像处理》实验报告

实验八：滤波反投影重建

摘要

本次实验的实验目的及主要内容是滤波反投影重建,实验目的包括以下几点: ? 了解图像投影的原理； ? 认识Radon变换；

? 了解反投影重建图像的原理； ? 认识逆Radon变换；

? 了解实现逆Radon变换的方法。

1

一、技术讨论

1.1实验原理

1.图象投影原理:投影变换（projection transformation）是将一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的过程。大致示意图如下：

2.Radon变换原理:radon变换大致可以这样理解：一个平面内沿不同的直线（直线与原点的距离为d，方向角为

alfa）对f（x，y）做线积分，得到的像F(d,alfa)就是函数f的Radon变换。也就是说，平面（d，alfa）的每个点 的像函数值对应了原始函数的某个线积分值,大致可以表示为下图:

3.反投影重建图像的原理： 反投影重建图像过程可总结为： （1）采集不同视角下的投影；

（2）求出各投影的一维傅氏变换，此即图像二维傅氏变换过原点的各切片，理论上是连续的无穷多片；

（3）将上述各切片汇集成图像的二维傅氏变换； （4）求二维傅氏反变换的重建图像。 4.逆Radon变换原

实验一 图像变换及频域滤波

一.实验目的

（1）编写快速傅里叶变换算法程序，验证二维傅里叶变换的平移性和旋转不变。； （2）实现图像频域滤波，加深对频域图像增强的理解。

二.实验环境及开发工具

Windws XP、MATALAB7.0、Visual C++、Visual Basic

三．实验方法

1．验证二维傅里叶变换的平移性和旋转不变性；

a．要验证证其平移特性,就先建立一个二维图象,然后再对其平移,通过观察两者的频谱图来观察平移特性,为了方便起见,我们选择特殊情况来分析,令u0=v0=N/2,使

f2(x,y)?(?1)x?yf1(x,y)??F(u-N/2,v-N/2),达到将原始F(U,V)四周频谱移到中心的效果,及

达到频谱中心化。

b．验证旋转不变性可以通过将原始数组的通过移动45度,然后再比较旋转后与旋转前的频谱,得出频谱旋转不变性的结论。

具体步骤：

1）产生如图1所示图像f1(x,y)（128×128大小，暗处=0，亮处=255） 2）同屏显示原图f1和FFT(f1)的幅度谱图。

3）若令f2(x,y)?(?1)x?yf1(x,y)，重复以上过程，比较二者幅度谱的异同。

4）将f2(x,y)顺时针旋转45度得到f3(x,y)，显

数

字

图

像

处

理

II

实

验

报

告

课程名称：数字图像处理 II 专业：印刷工程班级：

学生姓名：学号：

指导教师：

一．直方图的定义、性质？打开图像，调整直方图，然后看有什么效果？

答：直方图定义：颜色直方图是在许多图像检索系统中被广泛采用的颜色特征。它所描述的是不同色彩在整幅图像中所占的比例，而并不关心每种色彩所处的空间位置，即无法描述图像中的对象或物体。颜色直方图特别适于描述那些难以进行自动分割的图像。

直方图的性质：直方图中的数值都是统计而来，描述了该图像中关于颜色的数量特征，可以反映图像颜色的统计分布和基本色调;直方图只包含了该图像中某一颜色值出现的频数，而丢失了某象素所在的空间位置信息;任一幅图像都能唯一的给出一幅与它对应的直方图，但不同的图像可能有相同的颜色分布，从而就具有相同的直方图，因此直方图与图像是一对多的关系;如将图像划分为若干个子区域，所有子区域的直方图之和等于全图直方图;一般情况下，由于图像上的背景和前景物体颜色分布明显不同，从而在直方图上会出现双峰特性，但背景和前景颜色较为接近的图像不具有这个特性。

在PS上进行调整：

原图：

调整直方图：

二．说明什么是平滑与锐化？说明分别的原理及其应用中各个参数的意义？

答：平滑：压制、弱化或消除图像中的细

实验一 数字图像的获取

一、实验目的

1、了解图像的实际获取过程。

2、巩固图像空间分辨率和灰度级分辨率、邻域等重要概念。

3、熟练掌握图像读、写、显示、类型转换等 matlab 函数的用法。

二、实验内容

1、读取一幅彩色图像，将该彩色图像转化为灰度图像，再将灰度图像转化为索引图像并显示所有图像。

2、编程实现空间分辨率变化的效果。

三、实验原理

1、图像读、写、显示 I=imread(‘image.jpg’) Imview(I) Imshow(I)

Imwrite(I,’wodeimage.jpg’) 2、图像类型转换

I=mat2gray(A,[amin,amax]);按指定的取值区间[amin,amax]将数据矩阵 A 转化为灰度

图像 I，amin 对应灰度 0，amax 对应 1，也可以不指定该区间。

[x,map]=gray2ind(I,n);按指定的灰度级 n 将灰度图像转化为索引图像,n 默认为 64

I=ind2gray(x,map);索引图像转化为灰度图像 I=grb2gray(RGB);真彩色图像转化为灰度图像

[x,map]=rgb2ind(RGB);真彩色图像转化为索引图像 RGB=ind2rgb(x,map);索

目 录

实验一 MATLAB数字图像处理初步 ............................................................. 1 实验二 图像的代数运算 ................................................................................... 7 实验三 图像增强—灰度变换 ......................................................................... 15 实验四 图像增强—直方图变换 ..................................................................... 17 实验五 图像增强—空域滤波 ......................................................................... 20 实验六 图像的傅立叶变换 ......................................................

目 录

实验一 MATLAB数字图像处理初步 ............................................................. 1 实验二 图像的代数运算 ................................................................................... 7 实验三 图像增强—灰度变换 ......................................................................... 15 实验四 图像增强—直方图变换 ..................................................................... 17 实验五 图像增强—空域滤波 ......................................................................... 20 实验六 图像的傅立叶变换 ......................................................

《医学图像处理》实验报告

实验八：滤波反投影重建

摘要

本次实验的实验目的及主要内容是滤波反投影重建,实验目的包括以下几点: ? 了解图像投影的原理； ? 认识Radon变换；

? 了解反投影重建图像的原理； ? 认识逆Radon变换；

? 了解实现逆Radon变换的方法。

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一、技术讨论

1.1实验原理

1.图象投影原理:投影变换（projection transformation）是将一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的过程。大致示意图如下：

2.Radon变换原理:radon变换大致可以这样理解：一个平面内沿不同的直线（直线与原点的距离为d，方向角为

alfa）对f（x，y）做线积分，得到的像F(d,alfa)就是函数f的Radon变换。也就是说，平面（d，alfa）的每个点 的像函数值对应了原始函数的某个线积分值,大致可以表示为下图:

3.反投影重建图像的原理： 反投影重建图像过程可总结为： （1）采集不同视角下的投影；

（2）求出各投影的一维傅氏变换，此即图像二维傅氏变换过原点的各切片，理论上是连续的无穷多片；

（3）将上述各切片汇集成图像的二维傅氏变换； （4）求二维傅氏反变换的重建图像。 4.逆Radon变换原