数字图像处理实验教程答案

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 ......................................................

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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 ......................................................

数字图像处理—实验二

一．实验内容：

⑴直方图均衡化（Histogram equalization），⑵直方图匹配（Histogram matching），

二．实验目的：

加强直方图均衡化和直方图匹配的图像增强技术的认识和了解。学会用Matlab中的下列函数对输入图像进行上述2类运算；感受各种不同的直方图图像增强处理方法对最终图像效果的影响。 Imhist；histeq；

三．实验步骤：

1．仔细阅读Matlab帮助文件中有关以上函数的使用说明，能充分理解其使用方法并能运用它们完成实验内容。

2．将mountain.jpg图像文件读入Matlab，对其作直方图均衡化。显示运算前后该图像的直方图，处理后的图像和灰度变换函数。 figure; subplot(2,2,1);

i1=imread('D:\\images\\mountain.jpg'); i1=im2double(i1);

imshow(i1);title('Input Image'); subplot(2,2,2); imhist(i1); subplot(2,2,3); T1=histeq(i1);

imshow(T1);title('Out Image'); imwrite

实验一 数字图像的物理特征和傅里叶变换 1、实验目的

1）了解图像像素、灰度、颜色等基本物理特征，领会直方图的物理含义，掌握利用直方图察看图像灰度（颜色）的分布情况的方法以及直方图在图像二值化中的应用；了解数字图像JPEG编码格式的主要特点。

2）了解图像变换的意义和手段；熟悉傅里叶变换的孩本性质；掌握FFT方法的应用；了解二维频谱的分布特点；掌握利用MATLAB编程实现数字图像的傅立叶变换。

2、第二部分 数字图像的基本物理特征 2.1实验内容

察看图像的RGB分量，分别修改各个分量的亮度，察看分量对图像的影响；调节图像亮度对比，察看图像视觉效果的变化和直方图的改变。

通过直方图分析数码照片的曝光程度。 增加RGB，图像曝光程度增加。

二值化彩色图像或灰度图像，利用直方图找到最佳阈值，并分析该方法的理论依据。 利用直方图二值化图像可以利用背景和物体对应不同灰度谷峰确定阈值。 观察图像JPEG压缩编码图像特点、图像质量和文件大小之间的关系，并分析其中的原因。

图像质量越好，文件越大；图像质量越差，文件越小。

图像压缩编码的原理是删除冗余数据，牺牲图像质量减少传输数据量。 2.2实验步骤

打开图像文件sample_1.bmp和sampl

数字图像处理

实验报告二

学院：计算机与信息工程学院

班级：通信工程 学号：1208224034

姓名：李琰延

河南师范大学计算机与信息技术学院

计算机与信息工程学院综合性、设计性实验报告

专业：通信工程 年级/班级：2012级 2014—2015学年第一学期 课程名称 数字图像处理 指导教师 段新涛 学号姓名 1208224034 李琰延 实验地点 计科楼 216 实验时间 2014.10.14 项目名称 图像的代数运算 实验类型 综合性 一、实验目的

1．了解图像的算术运算在数字图像处理中的初步应用。

2．

体会图像算术运算处理的过程和处理前后图像的变化。

二、实验仪器或设备 (1) PC计算机

(2) MatLab软件/语言包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox) (3) 实验所需要的图片

三、总体设计（设计原理、设计方案及流程等）

1．设计原理：图像的代数运算是图像的标准算术操作的实现方法，是两幅输入图像之间进行的点对点的加、减、乘、除运算后得到输出图像的过程。如果输入图像为A(x,y)和B(x,y)

一、名词解释

1.图像平滑

图像平滑是指用于突出图像的宽大区域、 低频成分、 主干部分或抑制图像噪声和干扰高频成分， 使图像亮度平缓渐变，减小突变梯度，改善图像质量 的图像处理方法。图像平滑的方法包括：插值方法， 线性平滑方法，卷积法等等 2.图像复原

图像复原是一种对退化（或品质下降）了的图像去除退化因素，并进而恢复或重建被退化了的图像的技术。以图像退化的数学模型为基础，来改善图像质量。

3.HSI模型

HSI 颜色模型用 H、S、I 三参数描述颜色 特性，其中 H 定义颜色的波长，称为色调；S 表示颜色的深浅程度，称为饱和度；I 表示强度或亮度。HSI 颜色模型对于开发基于彩色描述的图像处理方法是一个理想的工具。 4.有损压缩

有损压缩是通过牺牲图像的准确率以实现较大的压缩率，如果容许解压图像有一定的误差，则压缩率可显著提高。有损压缩在压缩比大于30：1时仍然可重构图像，而如果压缩比为10:1到20:1，则重构的图像与原图几乎没有差别.有损预测编码,变换编码

5无损压缩

无损压缩算法中删除的仅仅是图像数据中冗余的信息，因此在解压缩时能精确恢复原图像，无损压缩的压缩比很少有能超过3：1的,常用于要求高的场合。哈夫

数字图像处理实验教程 V3.1

青岛科技大学

数字图像处理实验教程

信息学院 张淑军 版本：V3.1

2011年3月试行 2012-2014年修订

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数字图像处理实验教程 V3.1

编写说明

1. 本书是《数字图像处理》实验教程，配合理论授课内容，巩固所学知识，锻炼学生动手开发能力。 2. 实验课需要学生预习，做好必要的准备，以保证实验效果。每次实验的内容和目标非常明确，实验过程中请同学们认真动手，举一反三，不依赖例程，能掌握编程思想。 3. 为加强学生对于所掌握内容的理解，设计了实验回答问题，环环相扣，使学生在编程实践的同时巩固知识点，对所学知识融会贯通，为进入本次实验内容打下基础。 4. 每次实验由例程和练习两部分组成，例程包含了本次实验的核心内容，要求学生统一掌握。练习部分考虑了学生编程水平的高低，分为：基础练习；扩展练习；高层进阶三个层次，以激励编程好的学生积极主动往更高层次努力，培养、选拔优秀学生；大多数的学生可以完成扩展练习。 5. 每课内容最后罗列了所用到的基本OPENCV函数，方便学生查找使用。未附说明的函数请学生自行查找OPENCV电子书，锻炼自己解决问题的能力。 6. 每次实验完成之后，请学生按要求撰写实验报告，并在最后

一、名词解释

1.图像平滑

图像平滑是指用于突出图像的宽大区域、 低频成分、 主干部分或抑制图像噪声和干扰高频成分， 使图像亮度平缓渐变，减小突变梯度，改善图像质量 的图像处理方法。图像平滑的方法包括：插值方法， 线性平滑方法，卷积法等等 2.图像复原

图像复原是一种对退化（或品质下降）了的图像去除退化因素，并进而恢复或重建被退化了的图像的技术。以图像退化的数学模型为基础，来改善图像质量。

3.HSI模型

HSI 颜色模型用 H、S、I 三参数描述颜色 特性，其中 H 定义颜色的波长，称为色调；S 表示颜色的深浅程度，称为饱和度；I 表示强度或亮度。HSI 颜色模型对于开发基于彩色描述的图像处理方法是一个理想的工具。 4.有损压缩

有损压缩是通过牺牲图像的准确率以实现较大的压缩率，如果容许解压图像有一定的误差，则压缩率可显著提高。有损压缩在压缩比大于30：1时仍然可重构图像，而如果压缩比为10:1到20:1，则重构的图像与原图几乎没有差别.有损预测编码,变换编码

5无损压缩

无损压缩算法中删除的仅仅是图像数据中冗余的信息，因此在解压缩时能精确恢复原图像，无损压缩的压缩比很少有能超过3：1的,常用于要求高的场合。哈夫

数字图像处理实验报告

实验三、图像的频域处理

一、实验类型：综合性实验 二、实验目的

1. 掌握二维傅里叶变换的原理。 2. 掌握二维傅里叶变换的性质。

三、实验设备：安装有MATLAB 软件的计算机 四、实验原理

傅里叶变换在图像增强、图像分析、图像恢复和图像压缩等方面扮演 着重要的角色。在计算机上使用傅里叶变换常常涉及到该变换的另一种形 式——离散傅里叶变换（DFT ）。使用这种形式的傅里叶变换主要有以下两 方面的理由：

·DFT 的输入和输出都是离散的，这使得计算机处理更加方便； ·求解DFT 问题有快速算法，即快速傅里叶变换（FFT ）。

MATLAB 函数fft,fft2 和fftn 可以实现傅里叶变换算法，分别用来计算 1 维DFT、2 维DFT 和n 维DFT。函数ifft,ifft2 和ifftn 用来计算逆DFT。 下面结合一个例子进行演示。

（1）创建一个矩阵f，代表一个二值图像。 f=zeros(30,30); f(5:24,13:17)=1;

imshow(

实验三数字图像分割处理

一、实验目的

1. 熟悉并掌握图像分割处理的方法以及编程实现方法。 2. 熟悉图像分割处理的过程。 二、实验内容

图像分割是一种重要的图像分析技术。图像分割是从图像预处理到图像识别和分析理解的关键步骤，在图像处理中展重要位置，一方面它是目标表达的基础，对特征测量有重要的影响，另一方面，图像分割以及基于分割的目标表达、特征提取和参数测量等将原始图像转化为更为抽象更为紧凑的形式，使得到更高层的图像识别、分析和理解成为可能。典型而传统的分割方法可分为基于阈值的方法、基于边缘的方法和基于区域的分割方法等。 三、实验原理 1、灰度阈值法

是把图像的灰度分成不同等级，然后用设置灰度阈值的方法确定有意义的区域或欲分割物体的边界。阈值T一般可写成:

T=T[x,y,p(x,y),q(x,y)] (1)

其中p(x,y)代表点(x,y)处的灰度值,q(x,y)代表该点邻域的某种局部特性.根据(1)式可将阈值分为全局阈值、局部阈值和动态阈值.如果T的选取只与p(x,y)有关,则是全局阈值,全局阈值是利用全局信息(例如整个图像的灰度直方图)得到的阈值,它