形态学图像处理实验报告

课程：数字图像处理

课程作业实验报告

实验名称：Morphological and Other Set Operations 实验编号： 签 名： 姓 名： 学 号：

截止提交日期：年月日

摘 要：本实验学习一些基本的形态学图像处理知识。掌握数学形态学集合的基本运算；编程实现二值图像的膨胀和腐蚀处理，掌握一些基本的形态学算法，如：边界提取；针对灰度图像编程实现膨胀和腐蚀处理，编写函数实现灰度图像形态学梯度处理和顶帽变换，最后对形态学梯度变换结果和顶帽变换结果进行比较。

一、技术论述

1、图像的逻辑运算及数学形态学

很多应用是以形态学概念为基础的，并涉及二值图像。数学形态学的语言是集合论。同样，形态学为大量的图像处理问题提供了一种一致的有力方法。数学形态学中的集合表示图像中的不同对象。例如，在二值图像中，所有黑色像素的集合是图像完整的形态学描述。在二值图像中，正被讨论的集合是二维整数空间 (P)的元素，在这个二维整数空间中，集合的每个元素都是一个多元组(二维向量)，这些多元组的坐标是一个黑色(或白色，取决于事先的约定)像素在图像中的坐标(x,y)。灰度级数字图像可以表示为Z空间(Z3)上分量的集合。在这种情况下，集合中

沈阳理工大学数字图像处理课程设计

1 相关知识

1.1 MATLAB在图像处理中的应用

MATLAB7.x提供了20类图像处理函数，涵盖了图像处理包括近期研究成果在内的几乎所有的技术方法，是学习和研究图像处理的人员难得的宝贵资料和加工工具箱。这些函数按功能可分为图像显示、图像文件I／O、图像算术运算、几何变换、图像登记、像素值与统计、图像分析、图像增强、线性滤波、线性二元滤波设计、图像去模糊、图像变换、邻域与块处理、灰度与二值图像的形态学运算、结构元素创建与处理、基于边缘的处理、色彩映射表操作、色彩空间变换及图像类型与类型转换。

Matlab数字图像处理工具箱函数包括以下几类：(1)图像显示函数；(2)图像文件输入、输出函数；(3)图像几何操作函数；(4)图像像素值及统计函数；(5)图像分析函数；(6)图像增强函数；(7)线性滤波函数；(8)二维线性滤波器设计函数；(9)图像变换函数；(10)图像邻域及块操作函数；(11)二值图像操作函数；(12)基于区域的图像处理函数；(13)颜色图操作函数；(14)颜色空间转换函数；(15)图像类型和类型转换函数。

1.2 图像处理概念

图像处理并不仅限于对图像进行增强、复原和编码，还要对图像进行分析，图

本章的练习主要是形态学的一些基本概念和技术，这些构成了一组提取图像特征的有力工具，针对二值图像和灰度图像的腐蚀、膨胀和重构的基本操作可以组合使用，以执行非常宽泛的任务。其练习代码和结果如下：

1 %% 第9章 形态学处理

2

3 %% imdilate膨胀

4 clc

5 clear

6

7 A1=imread('.\\images\\dipum_images_ch09\\Fig0906(a)(broken-text).tif');

8 info=imfinfo('.\\images\\dipum_images_ch09\\Fig0906(a)(broken-text).tif')

9 B=[0 1 0

10 1 1 1

11 0 1 0];

12 A2=imdilate(A1,B);%图像A1被结构元素B膨胀

13 A3=imdilate(A2,B);

14 A4=imdilate(A3,B);

15

16 subplot(221),imshow(A1);

17 title('imdilate膨胀原始图像');

18

19 subplot(222),imshow(A2

实验六、形态学图像处理

一．实验目的及要求

1．利用MATLAB研究二值形态学图像处理常用算法；

2．掌握MATLAB形态学图像处理基本操作函数的使用方法； 3．了解形态学的基本应用。 二、实验原理

1．编程实现二值图像的基本形态学处理（腐蚀、膨胀、开运算和闭运算）；选择不同结构元素筛选图像目标。

2．用形态学运算实现灰度图像的噪声平滑和图像边缘提取。 三、实验原理

数学形态学图像处理的基本思想是利用一个称作结构元素的“探针”收集图像的信息。当探针在图像中不断移动时，便可考察图像各个部分间的相互关系，从而了解图像各个部分的结构特征。作为探针的结构元素，可直接携带知识（形态、大小、以及灰度和色度信息）来探测所研究图像的结构特点。

二值形态学中的运算对象是集合，通常给出一个图像集合和一个结构元素集合，利用结构元素对图像进行操作。其基本运算有四种：腐蚀、膨胀、开运算和闭运算。基于这些基本运算和组合来进行图像形状和结构的分析及处理。

如果 A是图像集合，B是结构元素（ B本身也是一个图像集合），形态学运算将使用B对A进行操作。结构元素往往比图像小得多。基本运算将遵循这个原则。 ?膨胀和腐蚀

膨胀是在二值图像中“加长”或

实验一 基于matlab的人脸识别技术

一、 实验目的

1．熟悉人脸识别的一般流程与常见识别方法； 2．熟悉不同的特征提取方法在人脸识别的应用；

3．了解在实际的人脸识别中，学习样本数等参数对识别率的影响； 4．了解非人脸学习样本库的构建在人脸识别的重要作用。

使用MATLAB平台编程，采用K-L变换、特征提取及图像处理技术，实现人脸识别

二、实验内容与实验仪器、设备

1．构建非人脸学习样本库；

2．观测不同的特征提取方法对人脸识别率的影响； 3．观测不同的学习样本数对人脸识别率的影响； 1． PC机－系统最低配置 512M 内存、P4 CPU；

2． Matlab 仿真软件 － 7.0 / 7.1 / 2006a 等版本的Matlab 软件。 3． CBCL人脸样本库

三、实验原理

1.人脸特征提取的算法

通过判别图像中所有可能区域是否属于“人脸模式”的方法来实现人脸检测。这类方法有：特征脸法、人工神经网络法、支持向量机法；积分图像法。

本次使用的是PCA(主成分分析法)其原理是：利用K-L变换抽取人脸的主要成分，构成特征脸空间，识别时将测试图像投影到此空间，得到一组投影系数，通过与各个人脸图像比较进行识别。

数字图像处理实验报告

专 业： 计算机科学与技术 学 号： 20121004357 学生姓名： 李世荣 班 级: 191123 指导教师： 徐凯

图像的旋转变换

一、 实验目的:

主要是图像的旋转变换的编程实现,具体包括图像的读取、改写,图像的镜像,图像的转置,旋转变换等.

具体要求如下:

编程实现以任意角度对图像进行旋转变换； 在MFC的操作环境下达到实验目的。

二、 实验原理及算法：

1、图像旋转的定义

图像旋转是指图像以某一点为中心旋转一定的角度,形成一幅新的图像的过程。当然这

个点通常就是图像的中心。既然是按照中心旋转,自然会有这样一个属性：旋转前和旋转后的点离中心的位置不变. 根据这个属性,我们可以得到旋转后的点的坐标与原坐标的对应关系。旋转后，图像的大小一般会改变。和图像平移一样，既可以把转出显示区域的图像截去，也可以扩大图像范围以显示所有的图像。与图像平移一样，图像旋转也是图像的位置变换，对

数字图像处理实验报告

DCT和DWT

姓名：田永召 学号：1101210040 指导老师：刘颖

1

实验目的

（1） 学习DCT变换基本原理； （2） 掌握DCT变换的特性；

（3） 理解DCT变换在图像图理中的应用； （4） 学习DWT变换基本原理； （5） 掌握DWT变换的特性；

（6） 理解DWT变换在图像图理中的应用。

2

实验内容及结果

一、 离散余弦变换（DCT）

对lena、camenaman、bird三幅256*256灰度图像做DCT变换。 1、lena.tif

（1）lena.tif原始图像如图1-1：

原始图像

图1-1

（2）对整幅图像直接进行DCT变换，得系数图如图1-2。

DCT 系数

图1-2

观察系数图，会发现经过DCT变换后，能量分布不均匀，左上角

3

低频部分系数值高，右下角高频部分系数值低，这表明图像能量主要集中在低频上。

（3）为了定量分析系数能量分布情况，取系数矩阵左上角16*16个相素，计算其能量在整个矩阵中占的百分比。经计算，得能量百分比为

energy_percent=96.32%。

可见低频部分能量在整幅图中占的比重是非常大的。

（4）由以上分析可以得出，高频成分能量在图中占的比重很小，

***********************形态学(灰度)******************************************** dual_rank(Image : ImageRank : MaskType, Radius, ModePercent, Margin : )

dual_rank — 使用圆形或矩形的掩膜开运算、中值、闭运算

dual_rank进行所有输入图像的灰度值非线性变换（图像）。圆形或方形可以作为结构元素。dual_rank影响rank_image连续两个电话。在第一次调用范围的灰度值与所指示的范围（modepercent）。的这个计算结果的rank_image进一步调用的输入，此时使用范围值100 modepercent。

当过滤不同参数的边界处理（保证金）可以选择：

灰度值(gray value) 像素的图像的边缘外被假定为是恒定的（与表示灰度值）。

持续的(continued) 连续的边缘像素。

'cyclic' 图像边缘的循环的周期延拓。

“mirrored”， 反映

实 验 报 告

（理工类）

2011 至 2012学年度第 1 学期

课程名称 系别班级 学 号 姓 名 授课教师 指导教师

实验项目一： 奥运五环制作、三基色调制 同组者： 填写日期： 实验日期： 一、 实验主要内容 1、利用PS软件来制作一个奥运五环，并通过一些细则步骤来完善。 2、制作三基色的调制图 二、 实验目的 1、利用PS软件来制作奥运五环和三基色调制 2、通过

实 验 报 告

（理工类）

2011 至 2012学年度第 1 学期

课程名称 系别班级 学 号 姓 名 授课教师 指导教师

实验项目一： 奥运五环制作、三基色调制 同组者： 填写日期： 实验日期： 一、 实验主要内容 1、利用PS软件来制作一个奥运五环，并通过一些细则步骤来完善。 2、制作三基色的调制图 二、 实验目的 1、利用PS软件来制作奥运五环和三基色调制 2、通过