数字图像处理实验指导书天津理工大学2009

本科实验报告

课程名称：数字图像处理

实验项目：实验一 空域图像增强技术

实验地点：起点机房

专业班级：通信1002 学号：

学生姓名：

指导教师：

2013年 6 月 1 日

实验一空域图像增强技术

一、 实验目的

1结合实例学习如何在视频显示程序中增加图像处理算法； 2理解和掌握图像的线性变换和直方图均衡化的原理和应用；

3了解平滑处理的算法和用途，学习使用均值滤波、中值滤波和拉普拉斯锐化进行图像增强处理的程序设计方法；

4 了解噪声模型及对图像添加噪声的基本方法。

二、 实验原理

1 灰度线性变换就是将图像中所有点的灰度按照线性灰度变换函数进行变换。

g(x,y)?T[f(x,y)]

0?f(x,y)?a??f(x,y)?g(x,y)???[f(x,y)?a]?ga a?f(x,y)?b

??[f(x,y)?b]?gb?f(x,y)?255b?x?1,2,?,m, y?1,2,?n

2 直方图均衡化通过点运算将输入图像转换为在每一级上都有相等像素点

数的输出图像。按照图像概率密度函数PDF的定义：

npr(rk)?k k?0,1,2,

数字图像处理 实验报告

课程： 数字图像处理 教师： 王 韬 姓名： 学号：

实验一 直方图线性变换及直方图均衡化

一、实验目的

通过了解直方图的绘制、线性变换和均衡化的基本原理与实现方法，熟悉在计算机上进行直方图均衡化、线性变换的方法，来掌握简单的直方图均衡化和线性变换程序设计编写。

二、实验内容

编写直方图的显示、均衡化及线性变换的C++语言程序，同时显示线性变换后的直方图。

三、实验步骤

1、新建MFC工程；

2、分析程序流程； 3、编写程序； 4、运行调试；

5、显示结果； 6、分析结果。

四、实验原理及实现方案

（1）线性变换 原理：线性变换是灰度变换的一种，就是将一个灰度区间映射到另一个灰度区间的变换。线性增强变换可使图像动态范围加大，图像对比度扩展，图像清晰，特征明显，是图像增强的重要手段。

此次实验采取的灰度变换公式是分段函数，如下图所示，

g(i,j) 255

0 3

数字图像处理 实验报告

课程： 数字图像处理 教师： 王 韬 姓名： 学号：

实验一 直方图线性变换及直方图均衡化

一、实验目的

通过了解直方图的绘制、线性变换和均衡化的基本原理与实现方法，熟悉在计算机上进行直方图均衡化、线性变换的方法，来掌握简单的直方图均衡化和线性变换程序设计编写。

二、实验内容

编写直方图的显示、均衡化及线性变换的C++语言程序，同时显示线性变换后的直方图。

三、实验步骤

1、新建MFC工程；

2、分析程序流程； 3、编写程序； 4、运行调试；

5、显示结果； 6、分析结果。

四、实验原理及实现方案

（1）线性变换 原理：线性变换是灰度变换的一种，就是将一个灰度区间映射到另一个灰度区间的变换。线性增强变换可使图像动态范围加大，图像对比度扩展，图像清晰，特征明显，是图像增强的重要手段。

此次实验采取的灰度变换公式是分段函数，如下图所示，

g(i,j) 255

0 3

数字图像处理期末大作业

学 院：信息工程与自动化学院 专业班级： 计科122班 姓 名： 邹华宇 学 号： 201210405204 联系电话： 18314571174 指导老师： 刘辉 提交时间： 2015年6月15日

用自己拍摄的图像，完成以下作业：

作业一、MATLAB图像处理基本操作

一、实验目的

掌握MATLAB语言中图象数据与信息的读取方法； 掌握图像灰度调整。

二、实验要求

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

三、程序源代码

clear all;

I=imread('lab1.bmp'); %读入原图像 subplot(1,2,1);

imshow(I); %显示原始图像 title('原始BMP图像');

J=imadjust(I,[0.3,0.7],[]); %调整图像灰度值 imwrite(J,'newlab1.bmp'); %另存为新图像 su

《数字图像处理》实验指导书

实验一 数字图像文件基本类型转换

一、实验目的

1. 了解Matlab支持4种图像类型：灰度图像、二值图像、索引图像和RGB图像。 2. 学会运用MATLAB实现4种类型之间的转换。 3. 熟练掌握在MATLAB中如何读取和存储图像。

4. 掌握图像间的基本运算。

二、实验原理

数字图像处理就是将图像信号转换成数字格式并利用计算机对其进行一系列的操作，以得到所期望的结果。它基本的步骤可分为图像信息的获取、存储、处理、传输、输出和显示。 数字图像处理的基本方法包括图像数字化、图像变换、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像分割、图像分析与描述和图像识别分类。应用领域则是非常广泛，主要包括有宇宙探测、通信工程、遥感、生物医学、工业生产、军事公安、信息安全和信息检索等。 1、数字图像的特点

⑴相比于语音等其他信号，图像具有信息量大、占用频带宽的特点。在图像通信中，有限信道根本无法实时传输图像，这对图像频带压缩提出了很高的要求。

⑵像素间相关性大。在同一帧内各相邻像素间具有相同或相近的灰度可能性很大，而运动图像的相邻帧相关性更大。这些都说明数字图像中存在着大量的冗余，通过减少或消除这些冗余，进行图像压缩的可

数字图像处理与传输

实验一 灰度图像的对比度线性展宽

一、实验目的

让学生通过使用对图像采用线性对比度展宽的方法进行处理，获得对图像画质的改善。

二、实验原理与方法

对比度线性展宽处理，其实质是对图像灰度值的一个线性映射——通过这种方式来实现突出图像中重要信息的目的。通常情况下，处理前后的图像灰度级是相同的，即处理前后的图像灰度级都为[0，255]。那么，从原理上讲，我们就只能通过抑制非重要信息的对比度来腾出空间给重要信息进行对比度展宽。

g(i,j) 255 gb ? ? ga ? 0

f(i,j)

fa fb 255 图1.1 对比度线性展宽映射关系

设原图像的灰度为f(i,j)，处理后的图像的灰度为g(i,j)，对比度线性展宽的原理示意图如图1.1所示。假设原图像中我们关心的景物的灰度分布在[fa，

fb]区间内，处理后的图像中，我们关心的景物的灰度分布在[ga，gb]区间内。在这里?g?(gb?ga)??f?(fb?fa)，也就是说我们所关心的景物的灰度级得到了展宽。根据图中所示的映射关系中分段直线的斜率我们可以得出线性对比度展宽的计算公式：

1

数字图像处理与传输

?f(i,j)，

实验一：

图像增强（一）

一、实验目的

1、用灰度线性或分段线性变换与直方图均衡化对图像进行增强。 2、比较采用不同方法对图像进行增强处理的效果。

二、实验预习要求

1、复习《数字图像处理》中灰度变换与直方图修正的部分 2、认真预习本实验内容，熟悉实验步骤

三、实验原理

略

四、实验仿真软件 《DIP数字图像处理》软件 五、实验内容与步骤

（一）准备工作

1、熟悉《DIP数字图像处理》软件的使用

2、掌握《DIP数字图像处理》软件有关直方图查看、灰度变换、灰度拉伸和直方图均衡化的使用及参数调整。 （二）实验步骤

1、利用《DIP数字图像处理》软件打开实验一指定处理图像miss.bmp。 2、查看并记录miss.bmp图像直方图。

3、用《DIP数字图像处理》软件点运算—>线性变换，分别使用变换斜率为2，1.5，0.6对原始图像进行线性变换，分别记录变换后的图像及直方图。

4、用《DIP数字图像处理》软件点运算—>灰度拉伸，分别使用图1，图2和图3中的变换曲线对原始图像进行变换，分别记录变换后的图像及直方图

图1

图2

图3

5、用《DIP数字图像处理》软件点运算—>灰度均衡对原始图像做直方图均衡化处理，记录变换后的图像及其直方图；

六、

数字图像处理与传输

实验一 灰度图像的对比度线性展宽

一、实验目的

让学生通过使用对图像采用线性对比度展宽的方法进行处理，获得对图像画质的改善。

二、实验原理与方法

对比度线性展宽处理，其实质是对图像灰度值的一个线性映射——通过这种方式来实现突出图像中重要信息的目的。通常情况下，处理前后的图像灰度级是相同的，即处理前后的图像灰度级都为[0，255]。那么，从原理上讲，我们就只能通过抑制非重要信息的对比度来腾出空间给重要信息进行对比度展宽。

g(i,j) 255 gb ? ? ga ? 0

f(i,j)

fa fb 255 图1.1 对比度线性展宽映射关系

设原图像的灰度为f(i,j)，处理后的图像的灰度为g(i,j)，对比度线性展宽的原理示意图如图1.1所示。假设原图像中我们关心的景物的灰度分布在[fa，

fb]区间内，处理后的图像中，我们关心的景物的灰度分布在[ga，gb]区间内。在这里?g?(gb?ga)??f?(fb?fa)，也就是说我们所关心的景物的灰度级得到了展宽。根据图中所示的映射关系中分段直线的斜率我们可以得出线性对比度展宽的计算公式：

1

数字图像处理与传输

?f(i,j)，

数字图像处理期末大作业

学 院：信息工程与自动化学院 专业班级： 计科122班 姓 名： 邹华宇 学 号： 201210405204 联系电话： 18314571174 指导老师： 刘辉 提交时间： 2015年6月15日

用自己拍摄的图像，完成以下作业：

作业一、MATLAB图像处理基本操作

一、实验目的

掌握MATLAB语言中图象数据与信息的读取方法； 掌握图像灰度调整。

二、实验要求

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

三、程序源代码

clear all;

I=imread('lab1.bmp'); %读入原图像 subplot(1,2,1);

imshow(I); %显示原始图像 title('原始BMP图像');

J=imadjust(I,[0.3,0.7],[]); %调整图像灰度值 imwrite(J,'newlab1.bmp'); %另存为新图像 su

《数字图像处理》

实验指导书编写：罗建军

海南大学三亚学院 2009年4月

《数字图像处理》实验指导书 1

一、概述

实验项目：图像处理程序编程 运行环境：Windows XP/2000 编程工具：Visual C++ 6.0 主要内容：

(1) 建立程序框架，实现图像的读取、保存、显示；

(2) 编写颜色处理、几何变换、平滑锐化等图像处理代码，并实现其调用； (3) 自行编写实现扩展的图像处理功能。

二、建立程序框架

1. 新建应用程序

运行Visual C++ 6.0；

点击菜单“文件——新建”，打开“新建”对话框；

点击“工程”选项页；选中“MFC AppWizard(exe)”；在“位置”编辑框中确定适当的存储路径；在“工程名称”编辑框中输入DIP???，其中???为自己姓名的拼音缩写，如DIPLJJ；按“确定”按钮，进入向导过程。 2. 应用程序向导

步骤1：选择“单文档”，其它不变， 步骤2：不作改变，点击“下一步”； 步骤3：不作改变,

步骤4：取消“打印和打印预览”；按下“高级”按钮，在“文件扩展名”编辑框中输入bmp，关闭；点击“下一步”；

步骤5：选择“作为静态的DLL”，点击“下一步”；

步骤6：将CDIPLJJVi