数字图像处理实验二

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

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)

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

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

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

《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

1 灰度直方图

在数字图象处理中，一个最简单和最有用的工具是灰度直方图。该函数概括了一幅图象的灰度级内容。任何一幅图象的直方图都包括了可观的信息，某些类型的图象还可由其直方图完全描述。直方图的计算是简单的，特别是当一幅图从一个地方被复制到另一个地方时，直方图的计算可以用非常低的代价来完成。

1.1 定义

灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图象中具有该灰度级的象素的个数：其横坐标是灰度级，纵坐标是该灰度出现的频率（象素个数）。

1.2 直方图的性质

1.2.1 性质1

当一幅图象被压缩为直方图后，所有的空间信息都丢失了。直方图描述了每个灰度级具有的象素的个数，但不能为这些象素在图象中的位置提供任何线索。因此，任一特定的图象有唯一的直方图，但反之并不成立——极不相同的图象可以有着相同的直方图。无法解决目标形状问题。 1.2.2 性质2

具有可加性。如果一图象由两个不连接的区域组成，并且每个区域的直方图已知，则整幅图象的直方图是该两个区域的直方图之和。

1.3 直方图的用途

1.3.1 数字化参数

直方图给出了一个简单可见的指示，用来判断一幅图象是否合理地利用了全部被允许的灰度级范围。一般一幅数字图象应

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