实验2 灰度图像增强.docx
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实验2灰度图像增强
试验2灰度图像增强
一．试验目的：
通过本实验使学生掌握使用MATLAB对灰度图像进行空域增强的目的，加深对空域图像增强的理解。
二．试验内容：
（一）直方图均衡
1读入lena_gray.tif图像文件，画出直方图并解释之；
程序如下：
lenac=imread（'d:
\test_images\lena_gray.tif','tif'）;
imhist（lenac）
结果如下：
分析：
由直方图可以看出，此图像的灰度级别较低，即色调较暗，灰度级大多数分布在0~100范围内，且亮度分布从0~3500有较大的变化，但图像具体是什么样的无法判断出。
2．对该图像进行直方图均衡，显示均衡后的图像及其直方图，并解释之：
程序：
lenac=imread（'d:
\test_images\lena_gray.tif','tif'）;
imhist（lenac）;
len_aver=histeq（lenac）;
imshow（len_aver）;
imhist（len_aver）
均衡后的图像：
均衡后的直方图：
.分析：
从图像中我们就可以看出处理后的图像比原来亮了，从直方图中，也可以清楚的看出图像的灰度级较均匀的分布在0~255范围内，且亮度都较高。
3.将均衡后的图像存为lena_gray_1.tif文件。
程序：
lenac=imread（'d:
\test_images\lena_gray.tif','tif'）;
len_aver=histeq（lenac）;
imhist（len_aver）;
imwrite（len_aver,'d:
\jly\lena_gray_1.tif','tif'）
结果为：
4再将lena_gray_1.tif文件读入并重复上述过程，说明增强效果并解释之：
程序：
lenac=imread（'d:
\test_images\lena_gray.tif','tif'）;
len_aver=histeq（lenac）;%¾ùºâºóµÄÖ±·½Í¼
imhist（len_aver）;%ÏÔʾ¾ùºâºóÖ±·½Í¼
imwrite（len_aver,'d:
\jly\lena_gray_1.tif','tif'）;
lenac_1=imread（'d:
\jly\lena_gray_1.tif','tif'）;
%imshow（lenac_1）;%ÏÔʾͼÏñ
lenac_1_aver=histeq（lenac_1）;
subplot（2,2,1）
imshow（len_aver）;
title（'一次均衡化的效果'）;
subplot（2,2,2）
imshow（lenac_1_aver）;
title（'两次均衡化的效果'）;
subplot（2,2,3）
imhist（len_aver）;
title（'一次均衡化的直方图'）;
subplot（2,2,4）
imhist（lenac_1_aver）
title（'两次均衡化的直方图'）;
增强的效果：
分析：
从图像跟直方图中我们都可以看出，一次均衡化的效果跟两次均衡化的效果是一样的。
二．图像灰度变换
读入lena_gray.tif文件，对其灰度进行下列调整，并显示图像：
（1）将图像的灰度级降低70%，同屏显示原图像和灰度调整后的图像：
程序
lenac=imread（'d:
\test_images\lena_gray.tif','tif'）;
lenac_low=lenac.*0.7;
subplot（1,2,1）
imshow（lenac）
title（'»Ò¶È±ä»»Ç°µÄͼÏñ'）;
subplot（1,2,2）
imshow（lenac_low）
title（'»Ò¶È½µµÍ70%ºóµÄͼÏñ'）;
结果：
（2）将图像灰度加上一个值（50），使图像变亮，编程，同屏显示原图像和灰度调整后图像：
程序：
lenac=imread（'d:
\test_images\lena_gray.tif','tif'）;
lenac_enhance=lenac+50;
subplot（1,2,1）
imshow（lenac）
title（'»Ò¶È±ä»»Ç°µÄͼÏñ'）;
subplot（1,2,2）
imshow（lenac_enhance）
title（'»Ò¶ÈÔöÇ¿ºóµÄͼÏñ'）;
结果：
（3）画出灰度变换前后图像的直方图，进行比较，说明现象和原因。
图像灰度降低的程序：
lenac=imread（'d:
\test_images\lena_gray.tif','tif'）;
lena_low=lenac.*0.7;
subplot（1,2,1）
imhist（lenac）;
title（'»Ò¶È±ä»»Ç°µÄÖ±·½Í¼'）;
subplot（1,2,2）
imhist（lena_low）;
title（'»Ò¶È½µµÍºóµÄÖ±·½Í¼'）;
灰度降低后的直方图
灰度增强后的程序：
lenac=imread（'d:
\test_images\lena_gray.tif','tif'）;
lena_enhance=lenac+50;
subplot（1,2,1）
imhist（lenac）;
title（'»Ò¶È±ä»»Ç°µÄÖ±·½Í¼'）;
subplot（1,2,2）
imhist（lena_enhance）;
title（'»Ò¶ÈÔöÇ¿ºóµÄÖ±·½Í¼'）;
分析：
直方图中我们可以看出，灰度降低后的直方图的灰度级大多数在0~150范围内，说明，灰度降低后的图像灰度整体变小；同理，灰度增强后的图像的灰度级大多数在50~255的范围内，即灰度增强后的图像灰度整体增大。
这符合直方图的概念，即图像的降低与增强是对灰度级来说的，且在直方图中可以体现。
（4）使用MATLAB工具箱函数imadjust来调整亮度，imcomplement函数进行反色。
程序：
lenac=imread（'d:
\test_images\lena_gray.tif','tif'）;
B=imadjust（lenac,[0.0,0.3],[0.6,1.0]）;
subplot（1,2,1）
imshow（B）
subplot（1,2,2）
C=imcomplement（B）
imshow（C）
运行结果：
三．思考：
灰度变化时应该注意什么？
灰度变化时，由于图像的存储是以数字矩阵的形式存储的，故要保证变换时是矩阵的运算，比如乘法是矩阵的乘法等等。
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