图像采集与处理基础

1. 用Matlab语言完成如下实验：

1） 打开一个BMP文件

2） 将其局部区域的灰度值进行改变 3） 另存为一个新的BMP文件

pic1=imread('get.bmp'); [m,n]=size(pic1); f=pic1(50:300,50:300);

pic2=imadjust(f,[0.5 0.75],[]); pic3=pic1;

pic3(50:300,50:300)=pic2; imshow(pic1),figure,imshow(pic3)

（1）原图像

（2）局部灰度改变后的图像

2. Matlab编程实现图像傅里叶高通、低通滤波，给出算法原理及实现结果。

原图像

（1） 高通滤波

I=imread('get.bmp'); I=rgb2gray(I); figure(1),imshow(I); title('原图像'); s=fftshift(fft2(I)); [a,b]=size(s); a0=round(a/2); b0=round(b/2); d=10; p=0.2;q=0.5; for i=1:a for j=1:b

distance=sqrt((i-a0)^2+(j-b0)^2

1. 用Matlab语言完成如下实验：

1） 打开一个BMP文件

2） 将其局部区域的灰度值进行改变 3） 另存为一个新的BMP文件

pic1=imread('get.bmp'); [m,n]=size(pic1); f=pic1(50:300,50:300);

pic2=imadjust(f,[0.5 0.75],[]); pic3=pic1;

pic3(50:300,50:300)=pic2; imshow(pic1),figure,imshow(pic3)

（1）原图像

（2）局部灰度改变后的图像

2. Matlab编程实现图像傅里叶高通、低通滤波，给出算法原理及实现结果。

原图像

（1） 高通滤波

I=imread('get.bmp'); I=rgb2gray(I); figure(1),imshow(I); title('原图像'); s=fftshift(fft2(I)); [a,b]=size(s); a0=round(a/2); b0=round(b/2); d=10; p=0.2;q=0.5; for i=1:a for j=1:b

distance=sqrt((i-a0)^2+(j-b0)^2

目前工作成果： 一、USB图像获取

USB设备在正常工作以前，第一件要做的事就是枚举，所以在USB摄像头进行初始化之前，需要先枚举系统中的USB设备。 （1）基于USB的Snap采集图像

程序运行结果：

此程序只能采集一帧图像，不能连续采集。将采集图像函数放入循环中就可连续采集。

循环中的可以计算循环一次所用的时间，运行发现用Snap采集图像时它的采集速率比较低。

运行程序时移动摄像头可以清楚的看到所采集的图像有时比较模糊。

（2）基于USB的Grab采集图像

运行程序之后发现摄像头采集图像的速率明显提高。

二、图像处理

1、 图像灰度处理 （1）基本原理

将彩色图像转化成为灰度图像的过程成为图像的灰度化处理。彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定，而每个分量有255中值可取，这样一个像素点可以有1600多万（255*255*255）的颜色的变化范围。而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像，其一个像素点的变化范围为255种，所以在数字图像处理种一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以使后续的图像的计算量变得少一些。灰度图像的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。图像的灰

图像采集与处理视觉特征的提取与表达 (4)纹理特征 2012-11-6

作业总结：频率域Gabor滤波器clear all;%--- input test image ---% img=imread('test.jpg'); img=rgb2gray(img); img=im2double(img);%--- fft2 transform the time domain image to frequency domain ---% f=fft2(img); ff=fftshift(f);%--- Setting the Gabor filter parameters ---%[m,n]=size(f); u0=m/2+0.33*m; v0=n/2-0.33*n; a=m/5; b=n/5; K=25;

作业总结：频率域Gabor滤波器%--- initialization ---% basic1=f; basic2=f; even=basic1; odd=basic1; ffeven=ff; ffodd=ff;%--- compute the basic Gabor filter ---% for u=1:m for v=1:n basic1(u

第二讲 数字图像处理基础

数字图象处理基础： 数字图象处理基础：模拟图像数字化 灰度图像直方图 数字图像常见文件格式 .bmp 文件格式 色度学基础

第二讲 数字图像处理基础

2.1模拟图像数字化 模拟图像数字化一、图像数字化 在数字化时，图像被分割成所谓的像素(Pixel),各像素的 灰度值用整数表示。一幅M×N个像素的数字图像，其像素灰度 值可以用M行、N列的矩阵G表示：

g11 g 21 G= M g M1

g12 L g1N g 22 L g 2 N M M g M 2 L g MN

第二讲 数字图像处理基础

采样采样： 采样：即先沿垂直方向采样， 再沿水平方向采样这两 个步骤完成采样操作。 对一幅图像采样时，若每行(即横向)像素 为M个，每列(即纵向)像素为N个，则图像大小 为M×N个像素。

第二讲 数字图像处理基础

采样采采采 像像

采采采 采行行

采采行行图2-2 采样示意图

第二讲 数字图像处理基础

量化编码255 254 q i+1 Zi Zi-1 q i-1 … 1 0 … 128 127 (b)

Zi+1

连连连连连 连连灰连

量量连 (整整连) 连连量量(a)

量化示意图

一．填空：

1.采集模拟量，转化成数字量，由计算机进行存储、处理、打印的过程称为 数据采集 。

2.按处理方式的不同，数据处理可分为 实时（在线）处理 和 事后（脱机）处理 两种类型。

3.按处理性质的不同，数据处理可分为 预处理 和 二次处理 两种类型。

4.评价数据采集系统性能优劣的标准有 采样精库 和 采样速度 。 5.模拟信号数字化包括 采样 、 量化 和 编码 三个过程。 6.采样时，若采样的点数过多，会导致占用大量的计算机 内存 。 7.为了保证采样信号不失真，采样频率不能低于模拟信号最高频率的 两 倍。

8.采样过程可以看作为 脉冲 调制过程。

9.当采样脉冲序列是方波脉冲时，采样称为 自然采样 。 10.当采样脉冲序列是冲激序列时，采样称为 冲激采样 。 11.采样信号频谱是模拟信号频谱的 无穷多 次搬移。 12.采样定理在fc? 21 时是不适用的。 Ts13.奈奎斯特频率是指采样频率的最 小

第二章食品样品的采集与 处理

第一节 食品样品的采集、制备与保存

食品分析的一般程序： 样品的采集、制备和保存； 样品的预处理； 成分分析； 分析数据处理； 撰写分析报告

一、样品的采集采样的概念：在产品中抽取有一定代表性样品，供分析化验用。 样品采集的目的：确保分析结果准确无误。 由于被测样品品种与选取的部位不一，生产、运输、存储条件 不同，因此，要确保取样有代表性，必需运用正确的采样技术。

此外，正确采集样品后对样品的制备与保存，为样品作进一步的加工及处理提供了必不可少的保障。

正确采样的原则1.采集的样品：均匀、有代表性，能反映全部被检食品的组成 2.采样过程中：要设法保持原有的理化指标，防止成分逸散或带 入杂质 正确采样的步骤

1.获取检样。从各批样品中的各个部位，运用相应的技术手段或方法，取适量的样品。 2.将检样混合到一起，得到原始样品 3.将原始样品经过技术处理后，抽取的作为分析检验用的部分称 为平均样品。

正确的采样数量和方法 数量：依据分析项目的要求、分析方法的要求及被检物的均匀程 度三 个因素确定采样数量。 平均样品：一式三份，分别供检验、复检、备查，每份样品不少

于0.5kg。检验掺伪物的样品取样数量要多

第二章食品样品的采集与 处理

第一节 食品样品的采集、制备与保存

食品分析的一般程序： 样品的采集、制备和保存； 样品的预处理； 成分分析； 分析数据处理； 撰写分析报告

一、样品的采集采样的概念：在产品中抽取有一定代表性样品，供分析化验用。 样品采集的目的：确保分析结果准确无误。 由于被测样品品种与选取的部位不一，生产、运输、存储条件 不同，因此，要确保取样有代表性，必需运用正确的采样技术。

此外，正确采集样品后对样品的制备与保存，为样品作进一步的加工及处理提供了必不可少的保障。

正确采样的原则1.采集的样品：均匀、有代表性，能反映全部被检食品的组成 2.采样过程中：要设法保持原有的理化指标，防止成分逸散或带 入杂质 正确采样的步骤

1.获取检样。从各批样品中的各个部位，运用相应的技术手段或方法，取适量的样品。 2.将检样混合到一起，得到原始样品 3.将原始样品经过技术处理后，抽取的作为分析检验用的部分称 为平均样品。

正确的采样数量和方法 数量：依据分析项目的要求、分析方法的要求及被检物的均匀程 度三 个因素确定采样数量。 平均样品：一式三份，分别供检验、复检、备查，每份样品不少

于0.5kg。检验掺伪物的样品取样数量要多

ISBN7-5084-2930-3 新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材

数字图像处理与分析基础第二章 数字图像处理系统黄爱民 安向京 骆力

中国水利水电出版社

第二章数字图像处理系统

系统的构成 数字化设备 存储设备 处理设备 输出设备 处理软件

数字图像处理与分析基础

2.1系统的构成

构造特点

面向对象、面向应用 硬件、软件

基本成分

分类

专用、通用

数字图像处理与分析基础

硬件结构

图像数字化设备 图像处理设备(计算机) 图像显示设备 图像存储设备

数字图像处理与分析基础

图像处理系统构成图示

图像采集及 数字化设备

终端

输入图像存储

图像处理 设备

输出图像存储

图像显示 设备

程序库

图2-1 数字图像处理系统的构成数字图像处理与分析基础

图像处理系统构成2 图像采集：? 电信号(电流、电压) 图像数字化设备：将图像转换成计算机可以处理的数字 形式，通常用数字矩阵表示转换结果。 图像处理设备(计算机):包括硬件设备和软件两部分， 即图像存储设备、CPU、程序库等，其中软件或算法是本 课程研究的重点。 图像显示设备：包括永久显示设备和暂时显示设备 CRT、LED等为暂时显示设备 打印机、照片等可永久显示图象 显示设备的性能评价

《图像处理基础》教学设计

一、设计思想

虽然学生对图像处理很感兴趣，但对于图像处理的基本概念知之甚少，如分辨率、位图和矢量图、颜色、图形与图像、文件格式等抽象的知识模糊不清，也疲于学习，所以将概念具体化、形象化是这堂课的目标之一。因此在内容的处理上可运用“对比教学”法，从学生的实际出发，从学生的兴趣出发，以具体的“图像”为事实依据，让学生不断地对比学习，不断地将抽象的问题逐步消化。根据教学内容，选用合适的图像素材，对比不同分辨率的不同效果以及不同格式的图像文件的大小及效果。

二、教材分析

1、要求了解图像处理的基本知识，加深对像素、分辨率等概念的理解。

2、学习图像的基本知识，才能了解图像的本质，也是图像处理和编辑的基础，也为后面的学习奠定基础。

三、学情分析

学生对图像有一定的感性认识，但对图像的实质并不了解。教学中可以通过实例加深学生对图像基本概念的了解。位图和矢量图、像素、分辨率等概念是学生学习的难点。

四、教学目标

(1) 了解数字图像的基本原理； 知识与技能 (2) 了解图像与图形的区别； (3) 了解获取和保存图像的常用方法； (4) 了解常见的图像格式，学会用软件转换图像格式。 运用“对比教学”法，从学生的实际出发，从学生的兴趣