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数字图像处理报告.doc

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实验四:数字图像处理的工程编程实现
湖北民族学院信息工程学院 数字图像处理 学 姓 专 号: 名: 031441119 田紫龙 业: 电子信息科学与技术 授课教师: 廖 红 华 2017 年 4 月 17 日
实验一 熟悉 Matlab 的图像处理工具箱 一、实验目的 1、熟悉基本的 MATLAB 的图像处理函数,会在 MATLAB 中对图像进行基本的操作。 2、熟悉 MATLAB 中图像处理工具箱,掌握打开图像的基本方法。 3、学习在 MATLAB 中进行 GUI 菜单界面的设计,掌握 MATLAB 语言中图像数据与信息的读取方法。 二、实验原理 1.图像模糊:使用高斯模糊化方法对图像进行模糊处理,通过参数的不同的设置,得到模糊程度不同的图 像。 2.反色:得到已有颜色的补色,白变黑,黑变白。 3.图像加噪:对图像加上高斯噪声和椒盐噪声,可以观察到图像的不同变化。不同的噪声对图像的影响是 不同的。 4.纹理映射:纹理映射是将纹理空间中的纹理像素映射到屏幕空间中的像素的过程。纹理映射是真实感图 像制作的一个重要部分,运用它可以方便的制作出极具真实感的图形而不必花过多时间来考虑物体的表面 细节。 三、实验结果及分析 1.图像模糊 原图 模糊 图 1 是原图,图 2 是高斯模糊图,图 2 与原图相比,明显模糊了,这说明使用高斯模 糊化方法可对图像进行模糊处理,通过参数的不同的设置,得到模糊程度不同的图像,同时 高斯参数值越大,图像模糊程度越大。 2.图像加噪
椒盐噪声 高斯噪声 将图像加噪后,图像有明显的变化,原图像比较清晰,加噪后的图像上有许多斑点状, 模糊了许多。同时由图可以看到,高斯噪声和椒盐噪声图像是有所区别的,说明不同噪声对 图像的影响是不同的。所以可根据图像需要的模糊程度来选择图像模糊的方法。 3.纹理映射
纹理映射是将原图中的像素映射到屏幕空间中的像素的过程。比如绘制一面砖墙,就可 以使用一幅具有真实感的图像或者照片作为纹理贴到一个矩形上,这样,一面逼真的砖墙就 画好了。如果不用纹理映射的方法,这墙上的每一块砖都要作为一个独立的多边形来绘制。 纹理映射图像中的图像是原图的三维图效果。 四、实验心得 其实做第一个实验的时候就做了两个模块,模糊和加噪,都是试出来的,也 并不懂。从第二次实验开始,我开始寻找代码套用法则,最后软件中的模块都可 以做出来,在套用程序的过程中,我也渐渐懂得了数字图像处理的神奇,也有了 兴趣,开始慢慢探索,学着自己看代码编程序。 实验二:数字图像增强处理的编程实现 一、实验目的 1、掌握图像增强的点运算编程实现方法; 2、掌握图像增强的局部运算编程实现方法; 3、掌握图像锐化编程实现方法; 二、实验原理 1.灰度图:一幅 RGB 图像就是彩色像素的一个 M×N×3 数组,由红色、绿色、蓝色表示一个像素的颜色, 通过三基色可以合成任意颜色。灰度图像(gray image)是每个像素只有一个采样颜色的图像,这类图像 通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度。 2.均衡化:通过 histeq 函数可将图像进行均衡化处理。直方图均衡化是图像处理领域中利用图像直方图对 对比度进行调整的方法。这种方法通常用来增加许多图像的局部对比度,尤其是当图像的有用数据的对比 度相当接近的时候。通过这种方法,亮度可以更好地在直方图上分布。这样就可以用于增强局部的对比度
而不影响整体的对比度,直方图均衡化通过有效地扩展常用的亮度来实现这种功能。 3 滤波:图像的边缘以及噪声干扰在图像的频域上对应于图像傅里叶变换中的高频部分,而图像的背景区 则对应于低频部分,因此可以用滤波法去除图像的高频部分,以去掉噪声使图像平滑。 4.伪彩色偏红:真彩色增强所处理的对象是一副自然彩色图像,通过映射函数变换成新的三基色分量,彩 色合成使得增强中各目标呈现出与原图像中不同的彩色,这种技术成为真彩色增强。真彩色增强目的有两 个:一个是变换图像的色彩,引起人们的特别关注;另一个是由于人眼对不同颜色的灵敏度不同,使景物 呈现出与人眼色觉相匹配的眼色,以提高人眼对目标的分辨力。 5.直方图:灰度直方图是表示一幅图像灰度分布情况的统计表,横坐标是灰度级,对于相同的场景,由于 获得图像时的亮度或对比度不同,所对应的直方图也不同,由此看出,可以通过改变直方图的形状来达到 增强图像对比的效果。 6.二值化:设置一个值,大于这个值就显示白色,小于这个值就显示黑色。 三、实验结果及分析 1.灰度图 图 1 是彩色图,图 2 是灰度图,灰度图像是每个像素只有一个采样颜色的图像,这 类图像通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度,尽管理论上这个采样可以任何颜色的不 同深浅,甚至可以是不同亮度上的不同颜色。同时由图也可以看出,RGB 图是彩色的,而 GRAY 图是灰色的,无彩色效果。 2.均衡化
直方图均衡化的基本思想是把原始图的直方图变换为均匀分布的形式,这样就增加了象 素灰度值的动态范围从而可达到增强图像整体对比度的效果。首先将图片转换为灰度图,然 后进行 histed 均衡化处理,得到的图像如上图所示。在图中,我们可以看到灰度图经过均 衡化处理后,图像有明显的变化。 3 平滑滤波 中值滤波 由图可看出把原图进行加噪处理后图像变模糊,之后通过滤波滤掉高频部分使图像看起 来平滑,从而变得比原图清晰一点 4. 伪彩偏红
真彩色增强不会增加原始图像的信息量,但增强后的图从视觉上看起来会有些不一样。 如上图,将三基色分开的三个图像,与原图像相比,红色分量的图像颜色更明显。 5.亮度对直方图的影响 亮度不同,获得的直方图也会不同,如直方图图所示,最左边估计是头发,因为图片中 只有头发部分是黑色,所以可以知道通过改变直方图的行状来表示增强图像的效果
6.二值化 本实验设置的阈值是 150,大于 150 显示白色,小于 150 显示黑色,从而形成两色图 片,即二值图像。 四、实验心得 图像增强是图像处理中的一类基本技术,主要用来改善图像的视觉效果,提 高图像的清晰度;将图像转换成一种更适合于人类或机器进行分析处理的形式, 以便获取更有用的信息,灰度变换,均衡化,滤波,伪彩偏红,直方图都是常用 的图像增强的方法。通过本次试验,我已经能看懂大部分代码了,也对数字图像 处理这门课有了更深的了解和兴趣。
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