【正文】 況下，使用MATLAB的編程工作量會大大減少。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡單最基本的函數(shù)到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。函數(shù)所能解決的問題其大致包括矩陣運(yùn)算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號運(yùn)算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運(yùn)算、復(fù)數(shù)的各種運(yùn)算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學(xué)運(yùn)算、多維數(shù)組操作以及建模動態(tài)仿真等。圖形處理功能圖形處理功能MATLAB自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來，并且可以對圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動畫和表達(dá)式作圖?？捎糜诳茖W(xué)計算和工程繪圖。新版本的MATLAB對整個圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對于一些其他軟件所沒有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等），MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。同時對一些特殊的可視化要求，例如圖形對話等，MATLAB也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求。另外新版本的MATLAB還著重在圖形用戶界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足模塊集合工具箱MATLAB對許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。一般來說，它們都是由特定領(lǐng)域的專家開發(fā)的，用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評估不同的方法而不需要自己編寫代碼。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫接口、概率統(tǒng)計、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識、控制系統(tǒng)設(shè)計、LMI控制、魯棒控制、模型預(yù)測、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計、實時快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點(diǎn)仿真、DSP與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。七、總結(jié)運(yùn)用matlab軟件對圖像進(jìn)行處理，讓我鞏固了之前所學(xué)的知識，同時也在這次作業(yè)中更加了解到matlab語言在生活中的運(yùn)用環(huán)境和掌握這門語言的重要性八、存在問題？ ，為何添加椒鹽噪聲時無法顯示第五篇：數(shù)字圖像處理實驗報告數(shù)字圖像處理實驗報告班級:通信103 學(xué)號:201027201 姓名:計富威 指導(dǎo)教師:孫潔實驗一 MATLAB數(shù)字圖像處理初步一、實驗?zāi)康呐c要求1．熟悉及掌握在MATLAB中能夠處理哪些格式圖像。2．熟練掌握在MATLAB中如何讀取圖像。3．掌握如何利用MATLAB來獲取圖像的大小、顏色、高度、寬度等等相關(guān)信息。4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存儲一幅圖像的方法。5．圖像間如何轉(zhuǎn)化。二、實驗內(nèi)容及步驟1．利用imread()函數(shù)讀取一幅圖像，假設(shè)其名為””，存入一個數(shù)組中；I=imread(39。39。)。2．利用whos命令提取該讀入圖像””的基本信息； whos I 3．利用imshow()函數(shù)來顯示這幅圖像； imshow(I)。 4．利用imfinfo函數(shù)來獲取圖像文件的壓縮，顏色等等其他的詳細(xì)信息；imfinfo(39。39。)。5．利用imwrite()函數(shù)來壓縮這幅圖象，將其保存為一幅壓縮了像素的jpg文件,；語法：imwrite(原圖像，新圖像，‘quality’,q), q取0100。imwrite(I,39。39。,39。quality39。,50)6．同樣利用imwrite()函數(shù)將最初讀入的tif圖象另存為一幅bmp圖像。imwrite(I,39。39。)。7．用imread()讀入圖像： ； b=imread(39。39。)。c=imread(39。39。)。8．用imfinfo() 的大??； imfinfo(39。39。)。imfinfo(39。39。)。9．用figure,imshow()，觀察兩幅圖像的質(zhì)量。figure imshow(b)。figure imshow(c)。（）（）10．用im2bw將一幅灰度圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，并且用imshow顯示出來觀察圖像的特征。 d=im2bw(b)。figure imshow(b)。figure imshow(d)。（二值化截圖）三、實驗總結(jié)通過實驗MatLab軟件的基本使用有了基本的了解，學(xué)會了使用MatLab軟件來讀取一個特定格式的圖像，并通過相關(guān)的命令語句對圖像進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、圖像壓縮、二值化等的處理，掌握了利用MATLAB來獲取圖像的大小、顏色、高度、寬度等等相關(guān)信息，掌握在MATLAB中如何通過imshow()語句來讀取圖像等等。第二 圖像基本運(yùn)算一、實驗?zāi)康?．了解圖像的算術(shù)運(yùn)算在數(shù)字圖像處理中的初步應(yīng)用。2．體會圖像算術(shù)運(yùn)算處理的過程和處理前后圖像的變化。二、實驗原理圖像的代數(shù)運(yùn)算是圖像的標(biāo)準(zhǔn)算術(shù)操作的實現(xiàn)方法，是兩幅輸入圖像之間進(jìn)行的點(diǎn)對點(diǎn)的加、減、乘、除運(yùn)算后得到輸出圖像的過程。如果輸入圖像為A(x,y)和B(x,y)，輸出圖像為C(x,y)，則圖像的代數(shù)運(yùn)算有如下四種形式：C(x,y)= A(x,y)+ B(x,y)C(x,y)= A(x,y)B(x,y)C(x,y)= A(x,y)* B(x,y)C(x,y)= A(x,y)/ B(x,y)三、實驗步驟 1．圖像的加法運(yùn)算在MATLAB中，如果要進(jìn)行兩幅圖像的加法，或者給一幅圖像加上一個常數(shù)，可以調(diào)用imadd函數(shù)來實現(xiàn)。imadd函數(shù)將某一幅輸入圖像的每一個像素值與另一幅圖像相應(yīng)的像素值相加，返回相應(yīng)的像素值之和作為輸出圖像。imadd函數(shù)的調(diào)用格式如下：Z = imadd（X，Y）首先讀入兩幅圖像a=imread(39。39。)。b=imread(39。39。)通過一個加法操作： c=imadd(a,b)。給圖像的每一個像素加上一個常數(shù)可以使圖像的亮度增加。如截圖第一張為原圖，第二張為亮度加50，第三張為亮度減50 2．圖像的減法運(yùn)算在MATLAB中，使用imsubtract函數(shù)可以將一幅圖像從另一幅圖像中減去，或者從一幅圖像中減去一個常數(shù)。imsubtract函數(shù)將一幅輸入圖像的像素值從另一幅輸入圖像相應(yīng)的像素值中減去，再將這個結(jié)果作為輸出圖像相應(yīng)的像素值。imsubtract函數(shù)的調(diào)用格式如下：Z = imsubtract(X,Y)； 讀入一幅畫后通過減法 a3=imsubtract(a,50)。在MATLAB中，使用immultiply函數(shù)實現(xiàn)兩幅圖像的乘法。immultiply函數(shù)將兩幅圖像相應(yīng)的像素值進(jìn)行元素對元素的乘法操作（MATLAB點(diǎn)乘），并將乘法的運(yùn)算結(jié)果作為輸出圖形相應(yīng)的像素值。immulitply函數(shù)的調(diào)用格式如下：Z = immulitply(X,Y)讀入一幅圖后通過乘法操作 a=imread(39。39。)。 b=immultiply(a,)。4．圖像的除法運(yùn)算在MATLAB中使用imdivide函數(shù)進(jìn)行兩幅圖像的除法。imdivide函數(shù)對兩幅輸入圖像的所有相應(yīng)像素執(zhí)行元素對元素的除法操作（點(diǎn)除），并將得到的結(jié)果作為輸出圖像的相應(yīng)像素值。imdivide函數(shù)的調(diào)用格式如下：Z = imdivide(X,Y)讀入一幅圖后通過除法操作四、實驗總結(jié)通過對圖像的四則運(yùn)算了結(jié)圖像的不同變化過程，對軟件的進(jìn)一步使用也有了更加深刻的認(rèn)識。實驗三 圖像增強(qiáng)—空域濾波一、實驗?zāi)康倪M(jìn)一步了解MatLab軟件/語言，學(xué)會使用MatLab對圖像作濾波處理，使學(xué)生有機(jī)會掌握濾波算法，體會濾波效果。了解幾種不同濾波方式的使用和使用的場合，培養(yǎng)處理實際圖像的能力，并為課堂教學(xué)提供配套的實踐機(jī)會。二、實驗設(shè)備與軟件(1)IBMPC計算機(jī)系統(tǒng)(2)MatLab軟件/語言包括圖像處理工具箱(Image Processing Toolbox)(3)實驗所需要的圖片三、實驗內(nèi)容與步驟a)調(diào)入并顯示原始圖像“”。I=imread(39。39。)。b)利用imnoise命令在圖像“”上加入高斯(gaussian)噪聲J = imnoise(I,39。gauss39。,)。%添加高斯噪聲 c)利用預(yù)定義函數(shù)fspecial命令產(chǎn)生平均(average)濾波器 d）分別采用3x3和5x5的模板，分別用平均濾波器以及中值濾波器，對加入噪聲的圖像進(jìn)行處理并觀察不同噪聲水平下，上述濾波器處理的結(jié)果；ave1=fspecial(39。average39。,3)。%產(chǎn)生33的均值模版 ave2=fspecial(39。average39。,5)。%產(chǎn)生55的均值模版 K = filter2(ave1,J)/255。%均值濾波33 L = filter2(ave2,J)/255。%均值濾波55 e）選擇不同大小的模板，對加入某一固定噪聲水平噪聲的圖像進(jìn)行處理，觀察上述濾波器處理的結(jié)果。M = medfilt2(J,[3 3])。%中值濾波33模板 N = medfilt2(J,[4 4])。%中值濾波44模板f） 上加入椒鹽噪聲(salt amp。 pepper)J = imnoise(I,39。saltamp。 pepper39。,)。%添加椒鹽噪聲四、實驗總結(jié)椒鹽噪聲是由圖像傳感器，傳輸信道，解碼處理等產(chǎn)生的黑白相間的亮暗點(diǎn)噪聲。椒鹽噪聲往往由圖像切割引起，去除脈沖干擾及椒鹽噪聲最常用的算法是中值濾波。椒鹽噪聲是指兩種噪聲，一種是鹽噪聲，另一種是胡椒噪聲。鹽=白色，椒=黑色。前者是高灰度噪聲，后者屬于低灰度噪聲。一般兩種噪聲同時出現(xiàn)，呈現(xiàn)在圖像上就是黑白雜點(diǎn)。這點(diǎn)我們通過實驗結(jié)果可以明顯看到。中值濾波對于濾除圖像的椒鹽噪聲非常有效。實驗四圖像分割一、實驗?zāi)康氖褂肕atLab 軟件進(jìn)行圖像的分割。使學(xué)生通過實驗體會一些主要的分割算子對圖像處理的效果，以及各種因素對分割效果的影響。二、實驗要求要求學(xué)生能夠自行評價各主要算子在無噪聲條件下和噪聲條件下的分割性能。能夠掌握分割條件(閾值等)的選擇。完成規(guī)定圖像的處理并要求正確評價處理結(jié)果，能夠從理論上作出合理的解釋。三、實驗內(nèi)容與步驟(1)使用Roberts 算子的圖像分割實驗，,截圖如下(2)使用Prewitt 算子的圖像分割實驗 截圖如下(3)使用Sobel 算子的圖像分割實驗(4)使用LoG(拉普拉斯高斯)算子的圖像分割實驗四、實驗結(jié)果對Roberts算子、Prewitt 算子、Sobel 算子、LoG(拉普拉斯高斯)算子的運(yùn)算對圖像的結(jié)果有了基本的認(rèn)識，加深學(xué)習(xí)效果。實驗五 形態(tài)學(xué)運(yùn)算實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)常見的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算基本方法，了解腐蝕、膨脹、開運(yùn)算、閉運(yùn)算取得的效果，培養(yǎng)處理實際圖像的能力，并為課堂教學(xué)提供配套的實踐機(jī)會。實驗要求利用MatLab工具箱中關(guān)于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算的函數(shù)，計算本指導(dǎo)書中指定二值圖像進(jìn)行處理。實驗設(shè)備與軟件(Image Processing Toolbox)實驗內(nèi)容與步驟“”； “”；，得到二值化圖像“”； bw = im2bw(I,level)。%二值化 ；“”進(jìn)行腐蝕運(yùn)算； BW2 = imerode(bw,SE1)。%腐蝕 “”進(jìn)行膨脹運(yùn)算； BW1 = imdilate(bw,SE)。%膨脹 “”進(jìn)行開運(yùn)算；BW3 = bwmorph(bw, 39。open39。)。%開運(yùn)算 “”進(jìn)行閉運(yùn)算； BW4 = bwmorph(bw, 39。close39。)。%閉運(yùn)算 ；五、實驗總結(jié)通過本次實驗，學(xué)習(xí)了常見的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算基本方法，了解腐蝕、膨脹、開運(yùn)算、閉運(yùn)算取得的效果，培養(yǎng)處理實際圖像的能力，通過自己動手的實驗，對課本上的知識有了更加深刻的理解。