数字图像处理实验报告四

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

《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

《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

实验三 图像编码

一、实验内容:

用Matlab语言、C语言或C++语言编制图像处理软件，对某幅图像进行时域

和频域的编码压缩。

二、实验目的和意义:

1. 掌握哈夫曼编码、香农-范诺编码、行程编码 2．了解图像压缩国际标准

三、实验原理与主要框架:

3.1实验所用编程环境:

Visual C++6.0（简称VC）

3.2实验处理的对象:256色的BMP(BIT MAP )格式图像

BMP(BIT MAP )位图的文件结构:(如图3.1)

图3.1 位图的文件结构

具体组成图:

第 1 页 共 32 页

BITMAPFILEHEADER 位图文件头 （只用于BMP文件） bfType=”BM” bfSize bfReserved1 bfReserved2 bfOffBits biSize biWidth biHeight biPlanes biBitCount biCompression biSizeImage biXPelsPerMeter biYPelsPerMeter biClrUsed biClrImportant 单色DIB有2个表项 16色DIB有16个表项或更少 256色DIB有25

6.3实验步骤

(1)对彩色图像的表达和显示

* * * * * * * * * * * *显示彩色立方体* * * * * * * * * * * * *

rgbcube(0,0,10);

%从正面观察彩色立方体

rgbcube(10,0,10); %从侧面观察彩色立方 rgbcube(10,10,10); %从对角线观察彩色立方体

%* * * * * * * * * *索引图像的显示和转换* * * * * * * * * f=imread('D:\\Picture\\Fig0604(a)(iris).tif'); figure,imshow(f);

%f是RGB真彩图像

%rgb图像转换成8色索引图像，不采用抖动方式

[X1,map1]=rgb2ind(f,8,'nodither'); figure,imshow(X1,map1);

%采用抖动方式转换到8色索引图像

[X2,map2]=rgb2ind(f,8,'dither'); figure,imshow(X2,map2); %显示效果要好一些 g=rgb2gray(f);

%f转换为灰度图像

实验三 图像编码

一、实验内容:

用Matlab语言、C语言或C++语言编制图像处理软件，对某幅图像进行时域

和频域的编码压缩。

二、实验目的和意义:

1. 掌握哈夫曼编码、香农-范诺编码、行程编码 2．了解图像压缩国际标准

三、实验原理与主要框架:

3.1实验所用编程环境:

Visual C++6.0（简称VC）

3.2实验处理的对象:256色的BMP(BIT MAP )格式图像

BMP(BIT MAP )位图的文件结构:(如图3.1)

图3.1 位图的文件结构

具体组成图:

第 1 页 共 32 页

BITMAPFILEHEADER 位图文件头 （只用于BMP文件） bfType=”BM” bfSize bfReserved1 bfReserved2 bfOffBits biSize biWidth biHeight biPlanes biBitCount biCompression biSizeImage biXPelsPerMeter biYPelsPerMeter biClrUsed biClrImportant 单色DIB有2个表项 16色DIB有16个表项或更少 256色DIB有25

数字图像处理实验报告

6.3实验步骤

(1)对彩色图像的表达和显示

* * * * * * * * * * * *显示彩色立方体* * * * * * * * * * * * *

rgbcube(0,0,10);

%从正面观察彩色立方体

rgbcube(10,0,10); %从侧面观察彩色立方 rgbcube(10,10,10); %从对角线观察彩色立方体

%* * * * * * * * * *索引图像的显示和转换* * * * * * * * * f=imread('D:\Picture\Fig0604(a)(iris).tif'); figure,imshow(f);

%f是RGB真彩图像

%rgb图像转换成8色索引图像，不采用抖动方式

[X1,map1]=rgb2ind(f,8,'nodither'); figure,imshow(X1,map1);

%采用抖动方式转换到8色索引图像

[X2,map2]=rgb2ind(f,8,'dither'); figure,imshow(X2,map2); %显示效果要好一些 g=rgb2gray(f);

%f转换为灰度图像

g1=dithe

实验三 图像编码

一、实验内容:

用Matlab语言、C语言或C++语言编制图像处理软件，对某幅图像进行时域

和频域的编码压缩。

二、实验目的和意义:

1. 掌握哈夫曼编码、香农-范诺编码、行程编码 2．了解图像压缩国际标准

三、实验原理与主要框架:

3.1实验所用编程环境:

Visual C++6.0（简称VC）

3.2实验处理的对象:256色的BMP(BIT MAP )格式图像

BMP(BIT MAP )位图的文件结构:(如图3.1)

图3.1 位图的文件结构

具体组成图:

第 1 页 共 32 页

BITMAPFILEHEADER 位图文件头 （只用于BMP文件） bfType=”BM” bfSize bfReserved1 bfReserved2 bfOffBits biSize biWidth biHeight biPlanes biBitCount biCompression biSizeImage biXPelsPerMeter biYPelsPerMeter biClrUsed biClrImportant 单色DIB有2个表项 16色DIB有16个表项或更少 256色DIB有25