数字图像处理实验.docx
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数字图像处理实验
《数字图像处理》课程
实验项目指导书
承担单位名称：
信息技术学院
适用专业：
计算机科学与技术（专升本）
图像的基本操作（MATLAB的使用）
匹配课程代码及名称：
070250数字图像处理
适用专业及本项目实验学时：
计算机科学与技术（专升本）3学时
一、实验目的及要求
目的：
熟悉MATLAB基本操作。
要求：
掌握MATLAB基本操作，理解采样和量化的本质。
二、 实验容
完成给定的题目实现MATLAB基本操作的练习。
三、实验条件及设备要求
硬件环境：
高档PC机。
软件环境：
WIN7操作系统,MATLAB。
四、实验相关知识点（本课程综合或多课程综合）
矩阵的操作、读取和写入图像的操作、对图像进行采样和量化。
五、实验实施步骤
（一）将工作路径设为D:
\你的名字的拼音，把指定的图像放入该路径下。
（二）建一个.m文件，完成如下操作：
1、读取图片，分别将之转换为灰度图和二值图，存留转换结果图。
2、将灰度图重新采样，分别为4倍和16倍，存留重采样结果图。
3、将原256级灰度转为128、64、32级灰度，存留重量化结果图。
（三）上交实验报告，包括m文件代码和运行结果以及结果分析。
六、实验报告要求
写清楚操作过程、运行结果截图、所遇到的问题及采取的解决措施。
七、实验成绩评定办法
共20分。
完成所有操作可得18分，有关键性注释得满分。
MATLAB实现图像的基本运算
匹配课程代码及名称：
070250数字图像处理
适用专业及本项目实验学时：
计算机科学与技术（专升本）3学时
一、实验目的及要求
目的：
熟悉图像的基本运算。
要求：
掌握图像的算术运算、逻辑运算和变换运算操作。
二、 实验容
利用MATLAB完成给定的题目以实现图像的基本运算。
三、实验条件及设备要求
硬件环境：
高档PC机。
软件环境：
WIN7操作系统,MATLAB。
四、实验相关知识点（本课程综合或多课程综合）
图像的点运算、加减法运算、缩放运算、翻转、剪切、邻域操作。
五、实验实施步骤
依次实现下述在操作并按示例截图：
1、图像的点运算：
读入图像‘rice.png’，通过图像点运算改变对比度。
rice=imread（'\dec\rice.png'）;
subplot（131）,
imshow（rice）
title（'rice'）
I=double（rice）;
%写出该吗命令的目的
J=I*0.43+60;
rice2=uint8（J）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
subplot（132）,imshow（rice2）
title（'rice2'）
J=I*1.5-60;
rice3=uint8（J）;
%ת»»Îªuint8
subplot（133）,imshow（rice3）
title（'rice3'）
实验效果图：
2、加法运算：
rice和cameraman,效果图：
I=imread（'\dec\rice.png'）;
imshow（I）,title（'rice'）;
J=imread（'\dec\cameraman.jpg'）;
figure,imshow（J）,title（'cameraman'）;
K=imadd（I,J,'uint16'）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
figure,imshow（K）,title（'i+j'）;
K2=imadd（I,J,'uint16'）;
figure,imshow（K2,[]）
4、flower变模糊：
5、减法运算：
rice去背景
I=imread（'\dec\rice.png'）;
imshow（I）
background=imopen（I,strel（'disk',15））;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
figure,imshow（background）;
I2=imsubtract（I,background）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
figure,imshow（I2）
subplot（221）,imshow（I）,title（'rice'）;
subplot（222）,imshow（background）,title（'background'）;
subplot（223）,imshow（I2）,title（'I2'）;
结果：
6、乘法运算
%5¡¢³Ë·¨ÔËËã
I=imread（'moon.png'）;
J=immultiply（I,1.2）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
K=immultiply（I,0.5）;
imshow（I）
figure,imshow（J）
figure,imshow（K）
subplot（131）,imshow（I）,title（'I'）;
subplot（132）,imshow（J）,title（'J'）;
subplot（133）,imshow（K）,title（'K'）;
7、除法运算rice去米粒：
Rice=imread（'\dec\rice.png'）;
I=double（rice）;%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
J=I*0.43+90;
Rice2=uint8（J）;
Ip=imdivide（rice,rice2）;%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
Imshow（Ip,[]）;
8、缩放运算
I=imread（'\dec\trees.png'）;
J=imresize（I,1.25）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
K=imresize（I,0.8）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
imshow（I）,title（'I'）
figure,imshow（J）,title（'J'）
figure,imshow（K）,title（'K'）
9、图像翻转
I=imread（'\dec\trees.png'）;
J=imrotate（I,30,'bilinear'）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
J1=imrotate（I,30,'bilinear','crop'）;%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
imshow（I）
figure,imshow（J）
figure,imshow（J1）
subplot（121）,imshow（I）,title（'I'）;
subplot（122）,imshow（J1）,title（'J1'）;
10、图像剪切
I=imread（'\dec\trees.png'）;
imshow（I）;
I1=imcrop;
figure,imshow（I1）
I2=imcrop（I,[3060120160]）;
figure,imshow（I2）
11、图像的邻域操作 利用4邻域模糊滑板
I=imread（'\dec\rice.png'）;
f=inline（'max（x（:
））'）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
I2=nlfilter（I,[33],f）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
imshow（I）
figure,imshow（I2）
I=imread（'\dec\rice.png'）;
f=inline（'uint8（round（mean2（x）*ones（size（x））））'）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
I2=blkproc（I,[88],f）;
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
imshow（I）
figure,imshow（I2）
六、实验报告要求
写清楚操作过程、运行结果截图、所遇到的问题及采取的解决措施。
七、实验成绩评定办法
共20分。
完成8个以上可得18分，有关键注释可得满分。
傅利叶变换和图像增强
匹配课程代码及名称：
070250数字图像处理
适用专业及本项目实验学时：
计算机科学与技术（专升本）4学时
一、实验目的及要求
目的：
通过本次实验使学生利用傅利叶变换对图像进行平滑和锐化操作；使学生能通过对直方图的操作、卷积算子的使用实现图像增强的目的。
要求：
领会傅利叶变换的本质，能够看懂频域图；掌握直方图的本质，掌握直方图均衡化，掌握高低通滤波器的使用。
二、 实验容
完成给定的题目实现傅利叶变换、直方图均衡化、高低通滤波器。
三、实验条件及设备要求
硬件环境：
高档PC机。
软件环境：
WIN7操作系统,MATLAB。
四、实验相关知识点（本课程综合或多课程综合）
傅利叶变换函数；直方图均衡化；平滑算子的使用；高低通滤波器。
五、实验实施步骤
Win7基本操作
1、认识计算机
（一）利用MatLab工具箱中的函数编制FFT频谱显示的函数。
（二）完成以下操作。
1、调入、显示教师机发来的图像;
2、对图像做FFT并利用自编的函数显示其频谱;
3、讨论不同的图像容与FFT频谱之间的对应关系。
（三）调入给定的数字图像，并进行计算机均衡化处理，显示原图像的直方图和经过均衡化处理过的图像直方图。
结果如图
（四）分别使用roberts和sobel算子进行平滑滤波
（五）分别使用理想和巴特沃斯高低通滤波器对图像进行滤波（高斯噪声），讨论阈值的设定和阶数的选取。
六、实验报告要求
写清楚操作过程、运行结果截图、所遇到的问题及采取的解决措施。
七、实验成绩评定办法
共20分。
效果图正确得18分，有关键性注释满分。
图像分割与边缘检测
匹配课程代码及名称：
070250数字图像处理
适用专业及本项目实验学时：
计算机科学与技术（专升本）3学时
一、实验目的及要求
目的：
通过本次实验使学生掌握基本的图像分割与边缘检测技术，为后期的学习打下基础。
要求：
能够运用梯度算子进行边缘检测；掌握阈值分割技术。
二、 实验容
完成给定的题目实现边缘检测和图像分割的练习。
三、实验条件及设备要求
硬件环境：
高档PC机。
软件环境：
WIN7操作系统,MATLAB。
四、实验相关知识点（本课程综合或多课程综合）
边缘检测算子、阈值分割。
五、实验实施步骤
（一）调入、显示教师机发来的图像;
（二）用各梯度算子对图像进行边缘检测；
（三）利用直方图人工指定阈值对rice进行自动单阈值分割；
（四）用迭代法和OSTU法对rice进行自动单阈值分割；
六、实验报告要求
写清楚操作过程、运行结果截图、所遇到的问题及采取的解决措施。
七、实验成绩评定办法
共20分。
效果图正确得18分，有关键性注释满分。
彩色图像处理
匹配课程代码及名称：
070250数字图像处理
适用专业及本项目实验学时：
计算机科学与技术（专升本）3学时
一、实验目的及要求
目的：
通过本次实验，使学生掌握真彩色图像的基本处理。
要求：
（1）能够生成彩色图像。
（2）掌握彩色图像的构成、平滑和锐化、分割技术。
二、 实验容
通过完成给定题目实验彩色图像处理的练习。
三、实验条件及设备要求
硬件环境：
高档PC机。
软件环境：
WIN7操作系统,MATLAB。
四、实验相关知识点（本课程综合或多课程综合）
彩色图像的平滑、锐化和分割技术。
五、实验实施步骤
（一）生
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