1、一實驗內容： 圖像灰度變換二實驗目的：1、理解、掌握對數變換、冪次變換、對比度拉伸的原理方法 2、了解圖像灰度級的概率分布情況，掌握直方圖均衡化原理和方法3、編程實現圖像的對數變換、冪次變換、對比度拉伸、直方圖均衡化第1頁/共18頁三實驗步驟：1. 獲取實驗用圖像：Fig3.05(a).jpg. 使用imread函數將圖像Matlab；并對其進行對數變換（令c=1）；應用sublpot在同一個圖像窗口中顯示原圖像及對數變換后的圖像，分別用title標注。具 體 程 序f=imread(Fig3.05(a).jpg);r=double(f);s=log(r+1);subplot(1,2,1),i

2、mshow(f);title(original image);subplot(1,2,2),imshow(s);title(對數變換 image);第2頁/共18頁實驗原理：對數變換的原理對數變換的一般表達式為： S=cLog(1+r) 其中為c常數，對數變換使一窄帶低灰度輸入圖像值映射為一寬帶輸出值，相對的是輸入灰度的高調整值。可以利用這種變換來擴展被壓縮的高值圖像中的暗像素，相對的是反對數變換的調整值，它在很大程度上壓縮了圖像像素值的動態范圍。第3頁/共18頁顯示結果：original image對 數 變 換 image第4頁/共18頁2.產生灰度變換函數T1，使得： 0.3r r 0.

3、65 用T1對原圖像Fig3.10(b).jpg進行處理，在同一窗口顯示處理前后的圖像。具 體 程 序f=imread(Fig3.10(b).jpg);k=double(f);for i=1:500 for j=1:500 r=k(i,j);if r0.35s(i,j)=r*0.3;elseif r=0.65s(i,j)=0.105+2.6333*(r-0.35);else s(i,j)=1+0.3*(r-1);end endendsubplot(1,2,1),imshow(k,);title(原圖 ,fontsize,25 )；subplot(1,2,2),imshow(mat2gray(s

4、),);title(變換后,fontsize,25 )； 第5頁/共18頁實驗原理： 低對比度圖像可由照明不足、成像傳感器動態范圍太小，甚至在圖像獲取過程中透鏡光圈設置錯誤引起。灰度拉伸的思想是提高圖像處理時灰度級的動態范圍，通過分段線性函數對圖像的灰度進行改變。第6頁/共18頁顯示結果：原圖變換后第7頁/共18頁 3. 分別用 s = r0.6; s = r0.4; s = r0.3 對Fig3.08(a).jpg圖像進行冪次變換。為簡便起見，可使用Matlab中的imadjust函數；在同一圖像窗口顯示原圖像，伽瑪為0.6，0.4，0.3的圖像具 體 程 序f=imread(Fig3.08

5、(a).jpg);r=double(f);s1=power(r,0.6);s2=power(r,0.4);s3=power(r,0.3);subplot(1,4,1),imshow(f),title(原圖,fontsize,25);subplot(1,4,2),imshow(s1,),title(伽瑪為0.6,fontsize,25);subplot(1,4,3),imshow(s2,),title(伽瑪為0.4,fontsize,25);subplot(1,4,4),imshow(s3,),title(伽瑪為0.3,fontsize,25);第8頁/共18頁實驗原理：冪次變換的基本形式為：

6、其中c和 為正常數。有時考慮到偏移量（即當輸入為0時的可測量輸出），式也寫作。作為的函數，對于的各種值繪制的曲線如圖。如對數變換的情況一樣，冪次曲線中的部分值把輸入窄帶暗值映射到寬帶輸出值。 scr 第9頁/共18頁顯示結果：原圖伽瑪為0.6伽瑪為0.4伽瑪為0.3第10頁/共18頁4. 對Fig3.09(a).jpg圖像進行冪次變換，伽瑪分別為3、4、5；在同一窗口下分別顯示原圖像及伽瑪為3、4、5的圖像具 體 程 序 f=imread(Fig3.09(a).jpg); r=double(f); s1=power(r,3); s2=power(r,4); s3=power(r,5); sub

7、plot(1,4,1),imshow(f),title(原圖,fontsize,25); subplot(1,4,2),imshow(s1,),title(伽瑪為3,fontsize,25); subplot(1,4,3),imshow(s2,),title(伽瑪為4,fontsize,25); subplot(1,4,4),imshow(s3,),title(伽瑪為5,fontsize,25);第11頁/共18頁實驗原理：在本實驗中我們選取，則.當時,由于,故，由圖三可以看出，伽瑪值越小，圖像的灰度越接近于1，因而圖像越亮，圖三中時圖像顯示效果最好。當時,由于,故，由圖四可以看出，伽瑪值越大

8、，圖像的灰度越接近于0，因而圖像越暗，時圖像顯示效果最好。第12頁/共18頁顯示結果：原圖伽瑪為3伽瑪為4伽瑪為6第13頁/共18頁5. 分別讀入Fig3.15(a)1.jpg、Fig3.15(a)2.jpg、Fig3.15(a)3.jpg、Fig3.15(a)4.jpg，繪出直方圖；并對這四幅圖像進行直方圖均衡化處理，顯示處理后的圖像及直方圖。具 體 程 序f=imread(Fig3.15(a)1.jpg);f1=imread(Fig3.15(a)2.jpg);f2=imread(Fig3.15(a)3.jpg);f3=imread(Fig3.15(a)4.jpg);subplot(1,4,

9、1),imhist(f);title(原直方圖1);subplot(1,4,2),imhist(f1);title(原直方圖2);subplot(1,4,3),imhist(f2);title(原直方圖3);subplot(1,4,4),imhist(f3);title(原直方圖4);s=histeq(f);s1=histeq(f1);s2=histeq(f2);s3=histeq(f3);figure,subplot(2,4,1),imhist(s);title(均衡化直方圖1);subplot(2,4,2),imhist(s1);title(均衡化直方圖2);subplot(2,4,3),

10、imhist(s2);title(均衡化直方圖3);subplot(2,4,4),imhist(s3);title(均衡化直方圖4);subplot(2,4,5),imshow(s);title(均衡化圖像1);subplot(2,4,6),imshow(s1);title(均衡化圖像2);subplot(2,4,7),imshow(s2);title(均衡化圖像3);subplot(2,4,8),imshow(s3);title(均衡化圖像4);第14頁/共18頁顯示結果：0100020003000400050006000原 直 方 圖 105010015020025001000200030

11、004000500060007000原 直 方 圖 205010015020025001000200030004000500060007000原 直 方 圖 305010015020025005001000150020002500300035004000原 直 方 圖 4050100150200250第15頁/共18頁顯示結果：0100020003000400050006000均 衡 化 直 方 圖 105010015020025001000200030004000500060007000均 衡 化 直 方 圖 205010015020025001000200030004000500060007000