#基于matlab的数字图像处理.docx

1、#基于matlab的数字图像处理数字图像处理作业：1.数字图像的基本操作联系，如MATLAB读入、显示等2.灰度直方图的使用3.图像增强的练习4.图像的几何变换 一数字图像的基本操作练习1.matlab读入图像1.1函数imread Imread函数可以将指定位置的图像文件读入工作区。对于除索引图像以外的情况，其原型如下。A=imread(FILENAME,FMT);对于索引图像，情况有所不同，此时imread的调用形式如下。X,MAP=imread(FILENAME,FMT);1.2函数imwriteInwrite将指定的图像数据写入文件中，通过指定不同的保存文件扩展名可以起到图像格式转换的

2、作用。其调用格式如下。Imwrite(A,FILENAME,FMT);2.matlab图像显示2.1函数imshowImshow函数用于显示工作区或图像文件中的图像，在显示的同时可控制部分效果，常用的调用形式如下。Imshow(I,low high,param1,value1,param2,value2,.);Imshow(I,MAP);Imshow(filename);二.灰度直方图的使用Matlab中的imhist函数可以进行图像的灰度直方图运算，调用语法如下。imhist（I）；imhist（I，n）；counts,s=imhist(.);4.一般直方图下面使用了Matlab中的一张内置

3、示例图片演示灰度直方图的生成和显示，程序如下。I=imread(pout.tif);figure;imshow(I);title(Source);figure;imhist(I);title(Histogram);上述程序的运行结果如图所示。5.归一化直方图 在imhist函数的返回值中，counts保存了落入每个区间的像素个数，通过计算counts和图像中像素总数的商可以得到归一化直方图。绘制有32个灰度区间的归一化直方图的Matlab程序如下。 I=imread(pout.tif);figure;M,N=size(I);counts,x=imhist(I,32);counts=counts

4、/M/N;stem(x,counts);三图像增强的练习：3.1空间域图像增强3.1.1线性平滑滤波器例题：对一个图像进行不同大小模板的均值滤波，并比较结果。I=imread(eight.tif);J=imnoise(I,salt & pepper,0.02);subplot(2,2,1)imshow(J);title(噪声图像);K1=filter2(fspecial(average,3),J)/255;K2=filter2(fspecial(average,5),J)/255;K3=filter2(fspecial(average,7),J)/255;subplot(2,2,2)imsho

5、w(K1);title(3x3模板均值滤波);subplot(2,2,3)imshow(K2);title(5x5模板均值滤波);subplot(2,2,4)imshow(K3);title(7x7模板均值滤波);其显示结果如图所示。3.1.2非线性平滑滤波器例题：对一个图像实现不同模板的中值滤波，并比较结果。I=imread(eight.tif);J=imnoise(I,salt & pepper,0.02);subplot(2,2,1)imshow(J);title(噪声图像);K1=medfilt2(J,3 3);K2=medfilt2(J,5 5);K3=medfilt2(J,7 7)

6、;subplot(2,2,2)imshow(K1);title(3x3模板中值滤波);subplot(2,2,3)imshow(K2);title(5x5模板中值滤波);subplot(2,2,4)imshow(K3);title(7x7模板中值滤波);其显示结果如图所示。3.1.3线性锐化滤波器例题：对图像pout.tif进行线性高通滤波。I=imread(pout.tif);h=fspecial(laplacian);I2=filter2(h,I);subplot(1,2,1);imshow(I);title(原始图像);subplot(1,2,2);imshow(I2);title(滤波

7、后图像);其显示结果如图所示。3.1.4非线性锐化滤波器例题：sobel算子，prewitt算子，log算子对图像滤波。I=imread(cameraman.tif);subplot(2,2,1);imshow(I);title(原始图像);h1=fspecial(sobel);I1=filter2(h1,I);subplot(2,2,2);imshow(I1);title(sobel算子滤波);h1=fspecial(prewitt);I1=filter2(h1,I);subplot(2,2,3);imshow(I1);title(prewitt算子滤波);h1=fspecial(log);

8、I1=filter2(h1,I);subplot(2,2,4);imshow(I1);title(log算子滤波);其显示结果如图所示。3.2频域图像增强3.2.1低通滤波例题：对图像eight.tif加入椒盐噪声后，实现Butterworth低通滤波。clearI1=imread(eight.tif);subplot(2,2,1);imshow(I1);title(原始图像);I2=imnoise(I1,salt & pepper);subplot(2,2,2);imshow(I2);title(噪声图像);f=double(I2);g=fft2(f);g=fftshift(g);N1,N2

9、=size(g);n=2;d0=50;n1=fix(N1/2);n2=fix(N2/2);for i=1:N1 for j=2:N2 d=sqrt(i-n1)2+(j-n2)2); h=1/(1+0.414*(d/d0)(2*n); result1(i,j)=h*g(i,j); if(g(i,j)50) result2(i,j)=0; else result2(i,j)=g(i,j); end endendresult1=ifftshift(result1);result2=ifftshift(result2);X2=ifft2(result1);X3=uint8(real(X2);subpl

10、ot(2,2,3);imshow(X3);title(Btterworth滤波图像);X4=ifft2(result2);X5=uint8(real(X4);subplot(2,2,4);imshow(X5);title(理想低通滤波图像);其显示结果如图所示。3.2.2高通滤波例题：对图像eight.tif实现Butterworth高通滤波。clearI1=imread(eight.tif);subplot(2,2,1);imshow(I1);title(原始图像);I2=imnoise(I1,salt & pepper);subplot(2,2,2);imshow(I2);title(噪声

11、图像);f=double(I2);g=fft2(f);g=fftshift(g);N1,N2=size(g);n=2;d0=50;n1=fix(N1/2);n2=fix(N2/2);for i=1:N1 for j=2:N2 d=sqrt(i-n1)2+(j-n2)2); if d=0 h=0; else h=1/(1+(d0/d)(2*n); end result1(i,j)=h*g(i,j); if(g(i,j)50) result2(i,j)=0; else result2(i,j)=g(i,j); end endendresult1=ifftshift(result1);result2

12、=ifftshift(result2);X2=ifft2(result1);X3=uint8(real(X2);subplot(2,2,3);imshow(X3);title(Btterworth滤波图像);X4=ifft2(result2);X5=uint8(real(X4);subplot(2,2,4);imshow(X5);title(理想高通滤波图像);其显示结果如图所示。四图像的几何变换4.1图像平移程序：function I_out=imMove(I,Tx,Ty)tform=maketform(affine,1 0 0;0 1 0;Tx Ty 1);I_out=imtransfor

13、m(I,tform,XData,1 size(I,2),YData,1 size(I,1) );subplot(1,2,1),imshow(I);title(原图像);subplot(1,2,2),imshow(I_out);title(平移图像);其中 I=imread(pout.tif);其显示结果如图所示。4.2图像镜像程序：A=imread(pout.tif);height,width,dim=size(A);tform=maketform(affine,-1 0 0;0 1 0;width 0 1);B=imtransform(A,tform,nearest);tform2=make

14、tform(affine,1 0 0;0 -1 0;0 height 1);C=imtransform(A,tform2,nearest);subplot(1,3,1),imshow(A);title(原图像);subplot(1,3,2),imshow(B);title(水平镜像);subplot(1,3,3),imshow(C);title(竖直镜像);其显示结果如图所示。4.3图像转置程序：clearA=imread(pout.tif);tform=maketform(affine,0 1 0;1 0 0;0 0 1);B=imtransform(A,tform,nearest);subplot(1,2,1),imshow(A);title(原图像);subplot(1,2,2),imshow(B);title(图像转置);其显示结果如图所示。4.4图像缩放程序：clearA=imread(pout.tif);