【正文】 所有實驗項目均針對 8位 BMP灰度圖像進(jìn)行處理； 本次實驗的重點是圖像增強(qiáng)中的中值濾波和模板平滑，圖像復(fù)原只作一般性了解。本系統(tǒng)提供了圖像的噪聲退化、卷積退化和運動模糊退化操作，并提供了相應(yīng)的逆濾波復(fù)原、維納復(fù)原和運動模糊復(fù)原操作。 圖像復(fù)原是針對圖像降質(zhì)的原因，設(shè)法去補償降質(zhì)因素，使改善后的圖像 盡可能逼近原始圖像，提高了圖像質(zhì)量的逼真度。圖像增強(qiáng)的頻域法是在圖像的頻率域中對圖像的變換值進(jìn)行某種運算處理，然后變換回空間域，系統(tǒng)涉及的各種濾波器屬于頻域法增強(qiáng)，這是一種間接處理方法，可以用下面的過程模型來描述： 其中： F(u,v)= [f(x,y)]， G(u,v)=F(u,v)H(u,v)， g(x,y)=1[G(u,v)] 1 分別表示頻域正變換和反變換。 圖像增強(qiáng)不考慮圖像降質(zhì)的原因，只將圖像中感興趣的特征有選擇地進(jìn)行突出，并衰減圖像的次要信息，改善后的圖像不一定逼近原始圖像，只是增強(qiáng)了圖像某些方面的可讀性，如突出了目標(biāo)輪廓，衰減了各種噪聲等。 數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書 實驗一 圖象變換實驗 實驗二圖像增強(qiáng)及復(fù)原實驗 七、實驗條件 PC 機(jī)數(shù)字圖像處理實驗教學(xué)軟件 大量樣圖 八、實驗?zāi)康? 熟練使用“數(shù)字圖像處理實驗教學(xué)軟件系統(tǒng)”； 熟悉圖像增強(qiáng)及復(fù)原的基本原理，了解編程實現(xiàn)的具體步驟； 觀察圖像中值濾波、平滑、銳化和偽彩色編碼的結(jié)果，比較不同參數(shù)條件下的圖像增強(qiáng)效果； 觀察圖像退化和復(fù)原的結(jié)果，比較不同復(fù)原方法的復(fù)原效果。 利用圖像鏡像和旋轉(zhuǎn)變換可以實現(xiàn)圖像轉(zhuǎn)置嗎？如果可以，應(yīng)該怎樣實現(xiàn)？ 可以?；叶染馔瑯訉儆诟倪M(jìn)圖像的方法，灰度均衡的圖像具有較大的信息量。 灰度拉伸又叫做對比度拉伸，它與線性變換有些類似，不同之處在于灰度拉伸使用的是分段線性變換，所以它最大的優(yōu)勢是變換函數(shù)可以由用戶任意合成。從實現(xiàn)方法上可以看作是灰度折線變換的特列。 灰度的窗口變換也是一種常見的點運算。 數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書 實驗一圖象變換實驗 步驟 13 示意圖 步驟 14 示意圖 六、思考題 圖像灰度線性變換、閾值變換、窗口變換、灰度拉伸和灰度均衡之間有何區(qū)別？ 灰度線性變換就是將圖像的像素值通過指定的線性函數(shù)進(jìn)行變換，以此增強(qiáng)或者減弱圖像的灰度。 打開計算機(jī)，在系統(tǒng)桌面上雙擊“數(shù)字圖像處理實驗教學(xué)軟件系統(tǒng)”的可執(zhí)行文件“圖象處理”的圖標(biāo)，進(jìn)入實驗系統(tǒng)； 執(zhí)行文件→打開，在 OPEN 對話框中選擇待處理的圖像，按【 OK】后系統(tǒng)顯示出圖像； 執(zhí)行查看→圖像基本信息，將顯示圖像基本信息對話框，如圖所示； 數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書 實驗一圖象變換實驗 執(zhí)行查看→灰度直方圖，查看圖像的灰度直方圖，如圖所示； 執(zhí)行圖像變換→正交變換→傅立葉變換，查看圖像的頻率域分布情況，如圖所示； 數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書 實驗一圖象變換實驗 執(zhí)行圖像變換→正交變換→小波變換，查看圖像經(jīng)過小波變換的效果，如圖所示； 執(zhí)行圖像變換→點運算→閾值變換，修改閾值變換對話框中的閾值參數(shù)，如 圖所示； 數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書 實驗一圖象變換實驗 設(shè)置完閾值參數(shù)后按【 OK】 ,系統(tǒng)顯示閾值變換后的圖像，與原圖像進(jìn)行比較，觀察閾值變換的效果，如圖所示； 重復(fù)步驟 4，查看閾值變換后圖像的直方圖分布情況； 數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書 實驗一圖象變換實驗 重復(fù)步驟 5，查看閾值變換后圖像的頻率域分布情況； 1執(zhí)行文件→保存或另存為，保存處理后的圖像； 1執(zhí)行文件→重新加載，重新加載原始圖像，但要注意先前對圖像的處理將會丟 失；注意： 1在執(zhí)行步驟 2 時可能會出現(xiàn)有些圖像文件不能打開的情況，如圖所示，此時可以先利用圖像格式轉(zhuǎn)換工具將圖像文件轉(zhuǎn)換為 8 位BMP圖像，再利用系統(tǒng)進(jìn)行處理。程序流程圖如下： 四、實驗內(nèi)容 圖像灰度直方圖 點運算：圖像反色、灰度線性變換、閾值變換、窗口變換、灰度拉伸和灰度 數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書 實驗一圖象變換實驗 均衡 幾何變換：圖像鏡像變換、圖像轉(zhuǎn)置、圖像平移、圖像縮放和圖像旋轉(zhuǎn)正交變換：傅立葉變換、離散余弦變換、沃爾什變換、霍特林變換和小波正反變換 注意： 所有實驗項目均針對 8 位 BMP 灰度圖像進(jìn)行處理，其它格式（如JPG）的圖像可以利用系統(tǒng)提供的圖像格式轉(zhuǎn)換工具進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行處理； 本次實驗的重點是圖像的灰度直方圖和點運算，幾何變換和正交變換只作一般性了解。 正交變換實驗的重點是快速傅立葉變換（ FFT），其原理過于復(fù)雜，可以參考有關(guān)書籍，這里不再贅述。頻域法是將圖像變換到頻域后再進(jìn)行處理，一般采用的變換方式是線性的正交變換（酉變換），主要包括傅立葉變換、離散余弦變換、沃爾什變換、霍特林變換和小波變換等。 實驗系統(tǒng)提供了圖像灰度直方圖、點運算和幾何變換相關(guān)內(nèi)容的文字說明，用戶在操作過程中可以參考。點運算一般包括灰度的線性變換、閾值變換、窗口變換、灰度拉伸和均衡等。另外，點運算處理將改變圖像的灰度直方圖分布。如果輸入圖像為A(x,y)，輸出圖像為 B(x,y)， 則點運算可以表示為： B(x,y) ＝ f[A(x,y)] 其中 f(x) 被 稱 為 灰 度 變 換（ GrayScaleTransformation， GST）函數(shù)，它描述了輸入灰度值和輸出灰度值之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。 圖像點運算是一種簡單而重要的處理技術(shù)，它能讓用戶改變圖像數(shù)據(jù)占據(jù)的灰度范圍。 6．參考文獻(xiàn) 《數(shù)字圖像處理實驗指導(dǎo)書》厙向陽曹穎超編著《 MATLAB 與數(shù)學(xué)實驗》艾冬梅李艷晴編著《圖像處理和分析技術(shù)》章毓晉編著《 MATLAB實用教程》鄭阿奇編著 第三篇：數(shù)字圖像處理圖像變換實驗報告 數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書 實驗一圖象變換實驗 實驗 實驗名稱：圖像處理姓名：劉強(qiáng) 班級：電信 學(xué)號： 報告 1102 1404110128 數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書 實驗 一圖象變換實驗 實驗一圖像變換實驗 —— 圖像點運算、幾何變換及正交變換 一、實驗條件 PC 機(jī)數(shù)字圖像處理實驗教學(xué)軟件 大量樣圖 二、實驗?zāi)康? 學(xué)習(xí)使用“數(shù)字圖像處理實驗教學(xué)軟件系統(tǒng)”，能夠進(jìn)行圖像處理方面的簡單操作； 熟悉圖像點運算、幾何變換及正交變換的基本原理，了解編程實現(xiàn)的具體步驟； 觀察圖像的灰度直方圖，明確直方圖的作用和意義； 觀察圖像點運算和幾何變換的結(jié)果，比較不同參數(shù)條件下的變換效果； 觀察圖像正交變換的結(jié)果，明確圖像的空間頻率分布情況。程序應(yīng)該盡可能地簡單，只要能達(dá)到目的就行，程序越復(fù)雜，運行時的錯誤就越多。在進(jìn)行程序調(diào)試的過程中，最重要的是輸入圖像，只有找到圖像的原始位置，才能進(jìn)行下面的程序編碼。應(yīng)該注意最后的輸出部分，保證輸出條件與輸入條件相同。 進(jìn)行程序調(diào)試的過程中，最重要的是輸入圖像，剛開始是為了找到原始圖像耗費了很多時間，一般的條件書上有，但要對其進(jìn)行磨合。圖像處理是信號處理在圖像域上的一個應(yīng)用。 ：對在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題和解決方法做說明。39。 均 衡 化 后 圖 像39。fori=0:255PA(find(img==i))=S2(i+1)。出現(xiàn)概率 39。灰度值 39。均衡化后的直方圖 39。b39。% 將 Sk 歸 到 相 近 級 的 灰 度fori=1:256GPeq(i)=sum(GP(find(S2==i)))。fori=1:256forj=1:iS1(i)=GP(j)+S1(i)。出現(xiàn)概率 39。灰度值 39。原圖像直方圖 39。g39。% 預(yù) 創(chuàng) 建 存 放 灰 度 出 現(xiàn) 概 率 的 向 量fork=0:255GP(k+1)=length(find(img==k))/(m*n)。%灰度化后的數(shù)據(jù)存入數(shù)組 %二，繪制直方圖 [m,n]=size(img)。)。)imwrite(rgb2gray(img),39。%讀入 JPG彩色圖像文件 imshow(img)% 顯 示 出 來 title(39。jpg39。C:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\guidemo123\juj39。GreyHist=zeros(1,256)。 灰 度 拉 伸39。imshow(img)。fori=1:mforj=1:nimg(i,j)=a*img(i,j)+b。a=str2double(answer(1))。239。39。請輸入線性拉伸函數(shù) :39。}。,39。prompt={39。 出 現(xiàn) 概 率 39。 灰度值 39。原直方圖 39。%計算每級灰度出現(xiàn)的概 率，將其存入 GreyHist中相應(yīng)位置 endfigure(2)。%測量圖像尺寸參數(shù) GreyHist=zeros(1,256)。)。title(39。figure(1)。jpg39。C:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\guidemo123\juj39。相乘后的圖像 39。imshow(C)。C=immultiply(A,B)。 圖像239。imshow(B)。)。title(39。subplot(1,3,1)。jpg39。C:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\guidemo123\39。)。,39。) 乘法 A=imread(39。title(39。subplot(2,3,3)。)。title(39。subplot(2,3,2)。 圖像 139。imshow(A)。)。,39。B=imread(39。jpg39。C:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\guidemo123\jujia39。 相加后的圖像 39。imshow(C)。C=imadd(A,B)。 圖像239。imshow(B)。)。title(39。subplot(1,3,1)。jpg39。C:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\guidemo123\39。)。,39。 原始圖像： 平移圖像： 旋轉(zhuǎn)圖像： 縮放圖像： 圖像的算術(shù)處理：加、減、乘 加法 A=imread(39。pg39。figure,imshow(img4)。)。imwrite(img3,39。%%%%%% 旋轉(zhuǎn)img3=imrotate(img1,90)。39。figure,i