1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告實(shí)驗(yàn)課程名稱 圖像處理（第二版） 指 導(dǎo) 老 師 鄧天明 學(xué) 院 交通運(yùn)輸 年級(jí) 2012 級(jí) 專業(yè)及班級(jí) 交通信息與控制工程二班 學(xué) 生 姓 名 田 飛 學(xué) 號(hào) 0 開 課 時(shí) 間 2014 至 2015 學(xué)年第 2 學(xué)期總 成 績(jī)教師簽名實(shí)驗(yàn)名稱直方圖均衡化實(shí)驗(yàn)類型驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)時(shí)間2015/6/2實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓北501實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 熟悉圖像數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)方式；2. 掌握?qǐng)D像直方圖均衡化這一基本處理過(guò)程。儀器、設(shè)備名稱：PC微機(jī)一臺(tái)和MATLAB軟件。實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)：本次實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)總結(jié)如下：1、要學(xué)會(huì)利用Matlab中的幫助信息，因?yàn)楹?/p>

2、多函數(shù)的調(diào)用方法都是可以在幫助中找到的。在調(diào)用函數(shù)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)看Examples中的方式。2、在Matlab中進(jìn)行重復(fù)操作時(shí)，可以用方向上鍵重復(fù)命令，也可以在命令窗口中進(jìn)行復(fù)制粘貼。3、使用軟件處理圖像時(shí)，注意不要使用復(fù)雜圖像，以免處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)且顯示效果不理想。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作步驟：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.讀入圖像數(shù)據(jù)到內(nèi)存中，并顯示讀入的圖像；2.實(shí)現(xiàn)直方圖均衡化處理，顯示處理前后圖像的直方圖。3.顯示并保存處理結(jié)果。實(shí)驗(yàn)步驟：1打開Matlab編程環(huán)境；2獲取實(shí)驗(yàn)用圖像。用imread函數(shù)將圖像讀入Matlab；用imshow函數(shù)顯示讀入的圖像。3獲取輸入圖像的直方圖：用imhist函數(shù)處理圖像。4均衡化

3、處理：用histeq函數(shù)處理圖像即可。5獲取均衡化后的直方圖并顯示圖像：用imhist和imshow函數(shù)。6保存實(shí)驗(yàn)結(jié)果：用imwrite函數(shù)處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（含數(shù)據(jù)、圖表整理）：程序源代碼：A = imread(D:TF.gif, gif);imshow(A);imhist(A);histeq(A);Imhist(A);Imshow(A);Imwrite(A, D:TF.gif, GIF);處理結(jié)果： 圖1 灰度圖 圖2 均衡化圖 圖3 直方圖實(shí)驗(yàn)收獲、心得及建議：直方圖均衡化是直方圖變換方法中的一種，進(jìn)行圖像增強(qiáng)的方法是以概率論為基礎(chǔ)的。直方圖均衡化主要用于增強(qiáng)動(dòng)態(tài)范圍偏小的圖像的反差。

4、這個(gè)方法基本思想是把原始圖的直方圖變換為均勻分布的形式，這樣就增加了像素灰度值的動(dòng)態(tài)范圍，從而達(dá)到增強(qiáng)圖像整體對(duì)比度德效果。數(shù)字圖像直方圖均衡化之后直方圖不是絕對(duì)平坦的，因?yàn)椴荒軐⑼粋€(gè)灰度值的各個(gè)像素變換到不同灰度級(jí)（或說(shuō)此時(shí)僅根據(jù)灰度值區(qū)分不開不同的像素），所以數(shù)字圖像直方圖均衡化的結(jié)果一般只是近似均衡化的直方圖。在本次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：直方圖均衡化在增強(qiáng)反差的同時(shí)也增強(qiáng)了圖像的可視粒度。實(shí)驗(yàn)名稱頻域平滑濾波實(shí)驗(yàn)類型驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)時(shí)間2015/6/9實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓北501實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 熟悉圖像數(shù)據(jù)在頻率域的表示；2. 掌握頻域圖像增強(qiáng)的基本步驟。儀器、設(shè)備名稱：PC微機(jī)一臺(tái)、MATLAB軟件、

5、GIF格式圖片一張。實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)：在選擇圖片時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇TTF格式或者GIF格式的圖片，若不是這種格式則應(yīng)該在畫圖工具中改為上述格式，因?yàn)槠渌袷蕉即虿婚_。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作步驟：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. 綜合利用所學(xué)的數(shù)字圖像基本存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、圖像變換、圖像增強(qiáng)等知識(shí)實(shí)現(xiàn)頻率域圖像增強(qiáng)；2. 在頻率域進(jìn)行用半徑值分別為5，15，30，80和230的理想低通濾波器對(duì)圖像進(jìn)行平滑，并觀察濾波效果。操作步驟：1打開Matlab編程環(huán)境；2獲取實(shí)驗(yàn)用圖像。用imread函數(shù)將圖像讀入Matlab；用imshow函數(shù)顯示讀入的圖像。3將圖像uint8格式轉(zhuǎn)換為double格式，并將各點(diǎn)數(shù)據(jù)乘以-1的（x+y）次方以

6、便FFT變換后的結(jié)果中低頻數(shù)據(jù)處于圖像中央。4用fft2函數(shù)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二維FFT變換，得到頻率域圖像數(shù)據(jù)。5計(jì)算頻率域圖像的幅值并進(jìn)行對(duì)數(shù)變換，利用imshow顯示頻率域圖像。6在頻率圖像上去除濾波半徑意外的數(shù)據(jù)（置0）。7計(jì)算頻率域圖像的幅值并進(jìn)行對(duì)數(shù)變換，利用imshow顯示頻率域圖像。8用fft2函數(shù)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二維FFT逆變換，并用real函數(shù)取其實(shí)部，得到處理過(guò)的空間域圖像數(shù)據(jù)。9將圖像數(shù)據(jù)各點(diǎn)數(shù)據(jù)乘以-1的（x+y）次方。10用imshow函數(shù)顯示處理結(jié)果圖像數(shù)據(jù)，并用imwrite函數(shù)保存圖像處理結(jié)果數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（含數(shù)據(jù)、圖表整理）：程序源代碼：function id

7、lvbo(r)I=imread('E:tubailong1.gif');subplot(1,2,1),imshow(I);%顯示原圖title('bailong2原圖');k=double(I);%uint8格式轉(zhuǎn)換為doubleg=fft2(k);%傅里葉變換g=fftshift(g);%實(shí)現(xiàn)低頻數(shù)據(jù)處于圖像中心figure,imshow(g);%除去濾波半徑以外的數(shù)據(jù)M ,N=size(g);%計(jì)算幅值m=fix(M/2);n=fix(N/2);%m=round(M/2);%n=round(N/2);for i=1:M for j=1:N d=sqrt(i-

8、m)2+(j-n)2); if d<=r h=1; else h=0; end y(i,j)=h*g(i,j); endendy=ifftshift(y);E1=ifft2(y);E2=uint8(real(E1);subplot(1,2,2),imshow(E2);title('處理后的圖像');imwrite(E2,'E2.tif','tif');處理結(jié)果：原圖r=5的結(jié)果圖r=15的結(jié)果圖r=30的結(jié)果圖r=80的結(jié)果圖r=230的結(jié)果圖實(shí)驗(yàn)收獲、心得及建議： 在頻域空間，圖像的信息表現(xiàn)為不同頻率分量的組合。如果能讓某個(gè)范圍內(nèi)的分量或

9、某些頻率的分量受到抑制而讓其他分量不受影響，就可以輸出圖的頻率分布，達(dá)到不同的增強(qiáng)目的。 頻域空間的增強(qiáng)方法有三個(gè)步驟：1、 將圖像從圖像空間轉(zhuǎn)換到頻域空間；2、 在頻域空間對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)；3、 將增強(qiáng)后的圖像再?gòu)念l域空間轉(zhuǎn)換到圖像空間；本次試驗(yàn)中在FFT變換前后，將各點(diǎn)數(shù)乘以-1的（x+y）次方，是為了將圖像處理后它的中低頻數(shù)據(jù)處于圖像中央位置。頻率域圖像處理是把圖像看成一種二維信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行基于二維傅里葉變化的信號(hào)增強(qiáng)；空間域圖像增強(qiáng)的方法是直接對(duì)圖像中的像素進(jìn)行處理的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)名稱圖像去噪實(shí)驗(yàn)類型驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)時(shí)間2015/6/9實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓北501實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 熟悉圖像高斯噪聲的特

10、點(diǎn)；2. 掌握利用中值濾波器去除圖像噪聲的方法。儀器、設(shè)備名稱：PC微機(jī)一臺(tái)、MATLAB軟件、GIF格式圖片一張。實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)：在選擇圖片時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇TTF格式或者GIF格式的圖片，若不是這種格式則應(yīng)該在畫圖工具中改為上述格式，因?yàn)槠渌袷蕉即虿婚_。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作步驟：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：編寫代碼實(shí)現(xiàn)中值濾波算法，并觀察增強(qiáng)效果。操作步驟：1. 打開Matlab 編程環(huán)境。2. 利用imread 函數(shù)讀入包含噪聲的原始圖像數(shù)據(jù)。3. 利用imshow 顯示所讀入的圖像數(shù)據(jù)。4. 編寫代碼實(shí)現(xiàn)中值濾波算法，并對(duì)原始噪聲圖像進(jìn)行濾波處理。5. 利用imshow 顯示處理結(jié)果圖像數(shù)據(jù)。6. 利用imwr

11、ite函數(shù)保存圖像處理結(jié)果數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（含數(shù)據(jù)、圖表整理）：程序源代碼：I1=imread('D:tfYUAN.jpg'); I3=rgb2gray(I1);I2=imnoise(I3,'salt & pepper',0.02);subplot(1,2,1); imshow(I2); title('jia zao yin'); L=medfilt2(I2); subplot(1,2,2); imshow(L); title('中值濾波所得圖像');處理結(jié)果：去噪聲后的圖像對(duì)比實(shí)驗(yàn)收獲、心得及建議： 噪聲是常見的退化因

12、素之一，也是圖像恢復(fù)中重點(diǎn)研究的主要內(nèi)容。圖像中的噪聲可定義為圖像中不希望有的部分，或圖像中不需要的部分。中值濾波算法處理速度快。均值濾波對(duì)一個(gè)像素，取其周圍的像素均值作為當(dāng)前像素的值；中值濾波對(duì)一個(gè)像素，取其周圍的像素的中間值作為當(dāng)前像素的值，不需要求出均值，因此中值濾波算法較快。先得到圖像的頻率空間，然后對(duì)得到的二維空間數(shù)據(jù)進(jìn)行比較得到最大值和最小值，求這兩個(gè)值的平均值得到。它比中值濾波算法慢。 本次實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)相關(guān)軟件自帶函數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)圖像噪點(diǎn)的處理。實(shí)驗(yàn)名稱Matlab在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)類型驗(yàn)證行實(shí)驗(yàn)時(shí)間2015/6/16實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)樓北501室實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?熟悉圖

13、像的四種類型。2熟練掌握?qǐng)D像的讀、寫操作以及顯示方法。3. 熟悉圖像的類型轉(zhuǎn)換以及格式轉(zhuǎn)換。儀器、設(shè)備名稱：計(jì)算機(jī)、MATLAB軟件、圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（電子版）、MATLAB相關(guān)書籍實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)：1、注意在Matlab中不同圖像對(duì)應(yīng)的格式。在Matlab中采用4種不同的方式把圖像數(shù)據(jù)矩陣中的元素值（又稱像素值）解釋為對(duì)應(yīng)像素的顏色。2、使用Matlab中自帶的函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同格式的圖像的格式間的轉(zhuǎn)換。要熟悉相應(yīng)的函數(shù)的使用參數(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、過(guò)程記錄：1利用imread( )函數(shù)分別讀取四種類型的圖像。2讀取一幅RGB圖片，并將它轉(zhuǎn)換成其他幾種圖像類型。3. 讀取一幅TIF格式的圖像，將它轉(zhuǎn)

14、換成JPG文件格式，并嘗試使用不同的壓縮品質(zhì)(使用help imwrite 查詢其quality參數(shù)的用法)壓縮文件，比較壓縮前后文件的大小和圖像質(zhì)量。4（選做）.讀取一幅索引圖像，將圖像顯示出來(lái)。嘗試修改MAP顏色矩陣的值，再將圖像顯示出來(lái)，對(duì)比觀察圖像顏色的變化。實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果（含數(shù)據(jù)、圖表整理）：程序源代碼：function dutuI=imread('C:ABCDEFG-TFtftf.jpg');subplot(2,2,1),imshow(I);title('RGB原圖');A=dither(I,gray);subplot(2,2,2),imshow(A)

15、;title('索引圖');imwrite(A,'suoyin.tif','tif');B=rgb2gray(I);subplot(2,2,3),imshow(B);title('灰度圖');imwrite(B,'huidu.tif','tif');C=im2bw(I,0.4);subplot(2,2,4),imshow(C);title('二值圖');imwrite(C,'erzhi.tif','tif');endfunction gaituclcc

16、learI=imread('C:ABCDEFG-TFtff.tif');subplot(2,2,1),imshow(I);title(' TF1.tif');imwrite(I,'TF1.jpg','jpg');B=imread('C:ABCDEFG-TFTF1.jpg');subplot(2,2,2),imshow(B);title('TF1.jpg');imwrite(I,'TF1(25).jpg','quality',25);C=imread('C:AB

17、CDEFG-TFTF1(25).jpg');subplot(2,2,3),imshow(C);title('TF1(25).jpg');imwrite(I,'TF1(50).jpg','quality',50);D=imread('C:ABCDEFG-TFTF1(50).jpg');subplot(2,2,4),imshow(D);title('TF1(50).jpg');end1、圖像格式間的轉(zhuǎn)換結(jié)果見下圖 圖1 圖像格式轉(zhuǎn)換結(jié)果圖使用imread函數(shù)讀入一張RGB圖像，然后使用“dither”、“rgb2gray”、“im2bw”函數(shù)實(shí)現(xiàn)RGB圖像向索引圖像、灰度圖像、二值圖像的轉(zhuǎn)換。圖像結(jié)果使用“imwrite”函數(shù)進(jìn)行保存。2. 讀取一幅TIF格式的圖像，將它轉(zhuǎn)換成JPG文件格式 圖2 tif格式轉(zhuǎn)換為jpg格式結(jié)果使用imwrite函數(shù)使“tif”格式轉(zhuǎn)換為“jpg”格式，然后使用“imwrite（I,'TF1(25).jpg','quality',25）”和“imwrite（I,'TF1(50).jpg','quality',50）”使圖像分別以25和50的質(zhì)