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1、信息处理报告信息处理的数学基础实验一班级：信息1201班学号：07121028成绩：2015年3月25日实验目的本次实验与书中第二章及3.2节的部分内容有关，包括以下几个部分：开始使用MATLAB；显示图像，理解图像的模型；使用图像的不同格式，理解图像压缩的意义；对图像做简单的操作本次实验需要熟练使用以下几个MATLAB命令： imread, imwrite, imshow,figure准备工作所有的实验基于MATLAB软件，希望读者在实验课开始前安装好MATLAB软件，建议使用MATLAB 5.0以上版本。一、开始使用MATLAB我们默认已经安装好MATLAB软件。 在MATLAB的安装目录

2、下面有一个work文件夹，这是MATLAB的默认工作目录。我们将本目录（光盘下的“实验手册）下的实验图像一和程序源代码一两个文件夹拷入MATLAB下的work文件夹内。实验图像一文件夹中放置了作为本次实验素材的原始图像，它们从光盘中的图像库文件夹中的部分文件，也可以在这里添加自己喜欢的其他图像文件启动MATLAB软件，如图1所示。图1 MATLAB启动后在图1所指示command window窗口中键入cd 实验图像一和initial1命令，如图2所示。以后的操作都在”后键入命令。除非特别申明，命令后面加上“;”。图2二、显示图像1显示灰度图像命令格式 Image=imread(C16.bmp

3、);imshow(Image,)此实验分两步完成，先用imread命令将图像文件读入图像像素矩阵Image，然后用imshow命令将该矩阵在屏幕上显示，如图3所示。其中灰度图像文件名必须是实验图像一文件夹中所包含灰度图像的名字。例1 Image=imread(C16.bmp ); imshow(Image,); Image图3为执行的结果。为简洁起见，在后面的例子中，我们隐去背景而直接留下图像。 2. 彩色图像显示和分解 命令格式Image=imread(C20.jpg);imshow(Image,);RGB_heft(C20.jpg); imread和imshow也用来显示彩色图像，其中彩色

4、图像文件名必须是实验图像一文件夹中所包含彩色图像的名字。 RGB_heft把彩色图像分解为RGB图像。其输入参数彩色图像文件名须为彩色文件，该程序将三维像素值矩阵分解成三个矩阵，并将它们分别显示出来，可以看到RGB文件的三原色分解。例2： Image=imread(C20.jpg); imshow(Image,); Image 例3：彩色图像显示和分解 RGB_heft( C20.jpg ); I=imread(C20.jpg); a=im2double(I); for i=1:1080 for j=1:1920 r(i,j,1)=a(i,j,1); r(i,j,2)=(0); r(i,j,3

5、)=(0); end end; for i=1:1080 for j=1:1920 g(i,j,2)=a(i,j,2); g(i,j,1)=(0); g(i,j,3)=(0); end end; for i=1:1080 for j=1:1920 b(i,j,3)=a(i,j,3); b(i,j,1)=(0); b(i,j,2)=(0); end end; subplot(2,2,1),imshow(I); subplot(2,2,2),imshow(r); subplot(2,2,3),imshow(g); subplot(2,2,4),imshow(b);3）显示图像的大小命令格式： he

6、ight width=size(Image)返回图像的高height和宽width Image=imread(输入图像名);，注意第二句程序化不要分号。例4Image=imread( C5.bmp );height width=size(Image)返回128和128。 4）显示灰度图像的一个像素的灰度值命令格式：get_pixel(图像文件名 , x ,y)其中x,y为像素在图像中的坐标值，返回该像素的灰度值。注意不要分号。例5 get_pixel(I5.bmp, 21,46)返回结果为168。 2.3电影分解与显示1）电影的显示命令格式：mov = aviread(动态图像名字.avi)；

7、 movie(mov,n,fps)；程序aviread 将 AVI (Audio Video Interleaved)文件的帧读出，然后movie将该电影文件在MATLAB的对话框里放映出来。movie(mov,n,fps)命令中第2个参数n为播放次数，第3个参数fps为每秒播放的帧数。例6mov=aviread(Anna.avi);movie(mov,1,12) ;三、图像格式的转换命令格式 Image=imread( C5.bmp ); Iwrite(Image, C5.bmp);这两个命令把bmp格式的图像转换为JPEG格式的图像，对灰度和彩色图像都适用。在输入和输出的图像名字需要加上后

8、缀，这个后缀代表了不同的图像格式。其中图像格式的内容在书中2.6节介绍。例7Image=imread( C5.bmp );imwrite(Image, C5.jpg);我们观察bmp格式的图像和JPEG格式的图像的差别，并比较这两个文件的大小，其中bmp格式的图像是压缩前的图像，JPEG格式的图像是压缩后的图像，可以计算出它们的压缩比。四 基本操作1）图像的反转显示命令格式： I=imread(C20.jpg);JJ=imadjust(I,0 1,1 0);imshow(JJ,)图像的反转类似于照片的底片，将灰度值为i的像素点按255-i(二值图像按1-i)显示。JJ就是得到的反转图像。例8I

9、=imread(C21.jpg);JJ=imadjust(I,0 1,1 0);imshow(I,);figure;imshow(JJ,)其中figure命令是MATLAB的系统函数，为了实现同时显示两幅图像。图5中同时显示了原图像和反转图像，可以作比较。 图52)图像直方图 图像直方图和图像直方图均衡化的概念见书上3.2节。命令格式Image=imread(输入图像名);imhist(Image);例9Image=imread(I);imhist(Image);【命令】 I=imread(I2.bmp);imshow(I)figure,imhist(I)3）图像灰度的变换命令格式Image=

10、imread(输入图像名);Image = g(Image)通过Image = g(Image)的语句可以实现对图像每个像素值的g变换，即对于所有的像素I,JImageI,J=g(ImageI,J)例10Image=imread(C21.jpg);Image=0.5*double(Image);imshow(Image);imshow(uint8(Image);figure;imhist(Image)在本例中我们把图像的像素值都变换为原来的1/2,图像质量变差。 4）直方图均衡化直方图均衡化是图像增强的一个重要方法，人们已经提出了很多直方图均衡化和规定化的算法，其中基于累积分布函数的算法最为经

11、典。Histeq命令就是基于这种经典的算法。命令格式：Image=imread(C21.jpg);Out_Image = histeq(Image);Out_Image为均衡化后的图像。例11Image=imread(I18.bmp);Out_Image = histeq(Image);imshow(Out_Image); 5）结果比较我们将2）3）4）结合使用，并进行比较，为了便于观察直方图均衡化前后图像的对比度的变化，先产生一幅质量较差（偏暗或者偏亮或灰度值集中）的图像，均衡化后，原图像的对比度得到了增强，原图像的直方图相应地变得平坦，灰度值均匀地分布在0255。 例12命令如下： I = imread(I2.bmp); J = histeq(I); imshow(I) figure, imshow(J) figure,imhist(I) figure,imhist(J)