1、通過(guò)命令用上述內(nèi)核對(duì)圖像進(jìn)行卷積處理，鍵入:平滑圖像可以通過(guò)將每個(gè)像素值與它周圍相鄰像素值進(jìn)行平均來(lái)平滑圖像。這就是均值或方盒平滑。均值平滑是由中的功能函數(shù)完成的，它是在給定的奇數(shù)寬度的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)等加權(quán)值平滑。例如，如果周圍是3*寬3度，那么每個(gè)像素由它和它的周圍八個(gè)像素值的平均值代替。比較一幅沒(méi)有經(jīng)過(guò)平滑處理的圖像和經(jīng)過(guò)5*5方盒的均值平滑處理后的圖像，鍵入：注意，與命令一起使用的關(guān)鍵字。該關(guān)鍵字可復(fù)制圖像邊緣附近的像素，以便實(shí)現(xiàn)整幅圖像的平滑。如果不使用該關(guān)鍵字，圖像邊緣附近的像素僅僅是簡(jiǎn)單復(fù)制，而沒(méi)有平滑。圖像平滑被應(yīng)用在一種稱作暈光蒙片的圖像處理技術(shù)中。這種技術(shù)可用作定位圖像上的棱邊或

2、者是像素值突然變化的地方。這種技術(shù)非常簡(jiǎn)單：從未平滑的圖像中減去平滑的圖像即可。鍵入：圖像顯示應(yīng)如圖36所示。用命令，賦給相鄰的像素值相等的權(quán)值來(lái)計(jì)算平均值。有時(shí)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不希望的模糊圖像。另一種方式是用稱為卷積的過(guò)程來(lái)平滑圖像。這種技術(shù)中，一個(gè)方形內(nèi)核和圖像一起參與卷積計(jì)算。例如，在的情況下，命令使用的內(nèi)核為：如果給予中心像素值更大的權(quán)值，而它周圍像素值的權(quán)值小一些，圖像就不會(huì)那么模糊了。例如，可以創(chuàng)建如下的一個(gè)核心：圖36：左邊為原始圖像，中間為平滑處理過(guò)的圖像，右邊為經(jīng)暈光蒙片處理后的圖像。當(dāng)然，可以創(chuàng)建任意大小的內(nèi)核。如下是一個(gè)典型高斯分布的5*內(nèi)5核：可將上述內(nèi)核應(yīng)用于圖像處理：消除

3、圖像噪聲將圖像上的噪聲消除是一種常規(guī)的圖像處理技術(shù)。噪聲來(lái)自許多方面，它經(jīng)常降低圖像質(zhì)量。噪聲的一般表現(xiàn)形式是黑白點(diǎn)相間噪聲，其中一些隨機(jī)的像素有極端的像素值。要了解圖像平滑是怎樣剔除這種噪聲的，首先需要?jiǎng)?chuàng)建一幅噪聲圖像。用以前的圖像，并鍵入如下的命令，將10的%像素轉(zhuǎn)換為黑白點(diǎn)相間噪聲：在原始圖像的旁邊創(chuàng)建一個(gè)窗口并顯示噪聲圖像中的命令是從圖像上消除黑白點(diǎn)相間噪聲的很好選擇。命令與命令類似。不同之處是命令計(jì)算相鄰像素的中間值而不是平均值。這就有兩個(gè)重要作用。第一，它能刪除圖像中的極端值。第二，它不使那些尺寸比鄰域范圍大的圖像棱邊或特征變模糊。要看是如何工作的，鍵入：圖形顯示應(yīng)如圖37所示。圖

4、37：左邊為原始圖像，中間為噪聲圖像，右邊為用中值濾波器平滑處理后的噪聲圖像。增強(qiáng)圖像棱邊一個(gè)圖像可以銳化或通過(guò)微分來(lái)增強(qiáng)圖像棱邊。提供了兩個(gè)做好的棱邊增強(qiáng)函數(shù)：和b還有一些其它方法也可用來(lái)增強(qiáng)圖像棱邊。例如，可以用拉普拉斯算子來(lái)和圖像做卷積：）銳化操作。需要因?yàn)楦倪M(jìn)了圖像棱邊的對(duì)比度，這也常常被稱為拉普拉斯了解這些方法是如何工作的，可鍵入：圖形顯示應(yīng)如圖38所示。圖：三種增強(qiáng)圖像棱邊的方式。左邊用的是方法。中間用的是方法。右邊是用拉普拉斯算子對(duì)圖像做卷積。圖像的頻域?yàn)V波頻域?yàn)V波是常規(guī)的圖像和信號(hào)處理技術(shù)。它可以用來(lái)平滑處理圖像，銳化圖像，降低圖像的模糊程度，和恢復(fù)圖像。頻率域?yàn)V波有如下三個(gè)基

5、本步驟：用快速傅里葉變換（）將圖像從空間域轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域。將轉(zhuǎn)換后的圖像乘以一個(gè)頻率濾波器。將濾波后的圖像返回為空間域。這些步驟在中是用快速傅里葉變換（函數(shù)）完成的。（如果命令的第二個(gè)定位參數(shù)為-，1則圖像由空間域轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域。如果參數(shù)為1，則圖像將相反轉(zhuǎn)化）。頻率濾波命令的一般形式如下：在這種情況中，既可是一維矢量，也可以是一幅二維圖像。濾波器是用來(lái)濾波圖像中某些特定頻率的一維矢量或二維數(shù)組。下面將詳細(xì)介紹。創(chuàng)建圖像濾波器在中用基于數(shù)組的操作和函數(shù)很容易創(chuàng)建圖像數(shù)字濾波器。許多普通的濾波器利用了所謂的頻率圖像或歐氏距離圖的優(yōu)點(diǎn)。一幅二維圖像的歐氏距離圖是一個(gè)與圖像有同樣大小的數(shù)組。距離圖的每個(gè)像素

6、被賦給一個(gè)值，這個(gè)值等于它到二維數(shù)組最近的角的距離。在中的命令用作創(chuàng)建歐氏距離圖或頻率圖像。要觀看一幅簡(jiǎn)單的距離圖，可鍵入：在頻域?yàn)V波中所用的濾波器一般為頻率濾波器。如下的方程給出一個(gè)低過(guò)頻率濾波器一般形式：其中，常量等于或這個(gè)值將濾波器的幅度在時(shí)定義為或?yàn)轭l率圖像，為給定的濾波器截止頻率（實(shí)際中由像素寬度代替），是濾波器的階數(shù)，通常為1高過(guò)濾波器由如方程給出：要將頻域?yàn)V波器應(yīng)用到圖像中，可用命令來(lái)打開(kāi)圖像。這是一個(gè)的二維數(shù)組。鍵入如下命令來(lái)打開(kāi)一個(gè)窗口，裝入顏色表，并在左上角顯示原始圖像：在頻域?yàn)V波中的第一步是用函數(shù)將圖像由空間域轉(zhuǎn)換為頻率域，鍵入：通常，低頻項(xiàng)代表一般的圖像形狀，高頻項(xiàng)對(duì)圖

7、像增加細(xì)節(jié)。瀏覽頻率域的圖像通常是沒(méi)有意義的，但有時(shí)對(duì)觀察頻域圖像的功率譜有用。功率譜是一幅頻域圖像中不同組成部分的幅度圖。與源點(diǎn)（通常代表圖像的中心）不同的距離代表不同的頻率，相對(duì)源點(diǎn)不同的方向代表在原圖像特征的不同方向。每個(gè)位置的功率表明該頻率的大小和以在圖像中的方向。功率譜對(duì)分離圖像中的周期性結(jié)構(gòu)或噪聲是特別有用的。功率譜的幅度通常用對(duì)數(shù)座標(biāo)表示，因?yàn)楣β蕪哪硞€(gè)頻率到下一頻率的變化非常大。計(jì)算出這幅對(duì)流圖像的功率譜，并將其顯示在原始圖的相鄰位置上，可鍵入：功率譜中的對(duì)稱性表明這個(gè)圖像上在越來(lái)越多的頻率中包含了許多周期性結(jié)構(gòu)。輸出應(yīng)該類似于圖39）。這個(gè)練習(xí)的目的是過(guò)濾掉圖像中較高的頻率。接下來(lái)的一步是用頻率濾波器轉(zhuǎn)換圖像。低通濾波器用于濾出圖像內(nèi)的高頻成分。這些高頻成分為圖像提供詳細(xì)信息，所以最終的結(jié)果是完成圖像的平滑處理。創(chuàng)建低通頻率濾波器可鍵入：注意，截止頻率寬度是15個(gè)像素。這是足以刪除高頻的一半。在圖39中功率譜可以看到。使用該頻率濾波器，再將圖像由頻率域轉(zhuǎn)換回空間域，最后顯示濾波后的圖像。鍵入：為了讓自己看到濾掉高頻成分的圖像，可以顯示濾波后圖像的功率譜，并在其旁顯