1、數(shù) 字 圖 像 處 理 實 驗 指 導 書信息科學與工程學院電子系二 六年前 言數(shù)字圖像處理是爭論數(shù)字圖像處理的基本理論、用的學科,是電子信息類本科專業(yè)的專業(yè)課；方法及其在智能化檢測中應(yīng)本課程側(cè)重于數(shù)字圖像的基本處理,并對圖像分析的基本理論和實際應(yīng)用進行系統(tǒng)介紹；目的是使同學系統(tǒng)把握數(shù)字圖像處理的基本概念、原理和實現(xiàn)方法,學習圖像分析的基本理論、 典型方法和有用技術(shù), 具備解決通信領(lǐng)域的圖像相關(guān)問題的初步才能,為今后的爭論與開發(fā)打下扎實的基礎(chǔ)；目 錄試驗一 常用的圖像文件格式與格式轉(zhuǎn)換和圖像矩陣的顯示方試驗二法 24傅立葉變換 試驗三圖像增強及編程處理 5試驗一 常用的圖像文件格式與格式轉(zhuǎn)換和

2、圖像矩陣的顯示方法1 試驗?zāi)康?熟識 Matlab 語言的初步使用；熟識常用的圖像文件格式與格式轉(zhuǎn)換；熟識圖像矩陣的顯示方法（灰度、索引、黑白、彩色）；熟識圖像矩陣的格式轉(zhuǎn)換2 試驗內(nèi)容練習圖像讀寫命令imread 和 imwrite 并進行圖像文件格式間的轉(zhuǎn)換；特殊是索引圖像與1,4,8,16 比特圖像的儲備與轉(zhuǎn)換；熟識以下模塊函數(shù)Image file I/O. imread - Read image file. imwrite - Write image file. Image display. colorbar - Display colorbar. object. getimage -

3、 Get image data from axes. image - Create and display image imagesc - Scale data and display as image. immovie - Make movie from multiframe indexed image. imshow - Display image. subimage - Display multiple images in single figure. truesize - Adjust display size of image. warp - Display image as tex

4、ture-mapped surface. zoom - Zoom in and out of image or 2-D plot. 3 試驗步驟 a. Load cameraman.tif image from your hard disk using function imread. b. Show the image in a figure window using function image or imshow. c. Draw a brightness bar on the right side of the imageusing function colorbar. d. Get

5、image data from the current figureaxes using function getimage. e. Show the gray level of the image between 64 to 128 using function imagesc. f. Make a movie from a 4-D image load mri, make the movie by immovie, then show movie by function movie. g. Draw the cameraman image on a cylinder using funct

6、ion warp. Question: how to show the cameraman like this Requirement: write a report to do the experiment from a to g. 試驗二 傅立葉變換1試驗?zāi)康氖熳R傅立葉變換的概念和原理；懂得 Fourier 變換的意義；2試驗內(nèi)容用 Fourier變換算法對圖像進行Fourier變換；評判人眼對圖像幅頻特性和相頻特性的敏銳度；3試驗步驟產(chǎn)生如下列圖圖像 f1x,y（ 128 128 大小,暗處 =0,亮處 =255）,用 MATLAB中的fft2 函數(shù)對其進行 FFT；同屏顯示原圖 f1

7、和 FFTf1 的幅度譜圖；如令 f2x,y=（-1 ）x y f1x,y,重復(fù)以上過程,比較兩幅圖像的幅度譜的異同,簡述理由；如將 f2x,y順時針旋轉(zhuǎn) 45度得到 f3x,y,試顯示 FFTf3 的幅度譜,并與FFTf2的幅度譜進行比較；評判人眼對圖像幅頻特性和相頻特性的敏銳度；4. 試驗報告簡述試驗?zāi)康募霸?；給出試驗代碼,并加以注釋；對試驗現(xiàn)象加以說明和爭論；試驗三 圖像增強及編程處理1 試驗?zāi)康挠^看數(shù)字圖像增強的成效；熟識數(shù)字圖像增強的一般方法；把握數(shù)字圖像增強的一般方法的 Matlab 編程實現(xiàn)；2 試驗內(nèi)容使用 Photoshop 觀看數(shù)字圖像增強的成效；練習和把握圖像增強的 M

8、atlab 編程；熟識以下模塊函數(shù)Image enhancement. histeq - Read image file. imadust - Adust imae intensity values or colormap. Image noising. imnoise - Add noise to an image. Image filtering medfilt2 - Perform 2-D median filtering. ordfilt2 - Perform 2-D order-statistic filtering. wiener2 - Perform 2-D adaptive n

9、oise-removal filtering. 3 試驗步驟 使用 Photoshop 觀看數(shù)字圖像增強的成效a. 對比度增強1在 Photoshop 中打開一黑白灰度圖像文件；2在圖像菜單中選直方圖項,觀看原始圖像的直方圖；3在圖像菜單調(diào)整子菜單中選亮度/對比度項,調(diào)劑對比度滑塊,觀看圖像變化；4在圖像菜單中選直方圖項,觀看處理后圖像的直方圖,并同（2）中的直方圖比較；b. 灰度變換 1在 Photoshop 中打開一黑白灰度圖像文件；2在圖像菜單中選直方圖項,觀看原始圖像的直方圖；3在圖像菜單調(diào)整子菜單中選反相項,觀看圖像變化；4在圖像菜單中選直方圖項,觀看處理后圖像的直方圖,并同（2）中

10、的直方圖比較；5畫出灰度變換曲線；6在編輯菜單中選返回項,復(fù)原原始圖像；7在圖像菜單調(diào)整子菜單中閾值項,調(diào)劑閾值色階滑塊,觀看圖像變化；8在圖像菜單中選直方圖項,觀看處理后圖像的直方圖,并同（2）中的直方圖比較；9畫出灰度變換曲線；c. 直方圖均衡化 1在 Photoshop 中打開一黑白灰度圖像文件；2在圖像菜單中選直方圖項,觀看原始圖像的直方圖；3在圖像菜單調(diào)整子菜單中選色調(diào)均化項,觀看圖像變化；4在圖像菜單中選直方圖項,觀看處理后圖像的直方圖,并同（2）中的直方圖比較；d. 圖像平滑 1在 Photoshop 中打開一黑白灰度圖像文件；2在圖像菜單中選直方圖項,觀看原始圖像的直方圖；3在

11、濾鏡菜單模糊子菜單中選進一步模糊項,觀看圖像變化；4在圖像菜單中選直方圖項,觀看處理后圖像的直方圖,并同（2）中的直方圖比較；5在編輯菜單中選返回項,復(fù)原原始圖像；6在濾鏡菜單模糊子菜單中選高斯模糊項,觀看圖像變化；7在圖像菜單中選直方圖項,觀看處理后圖像的直方圖,并同（2）中的直方圖比較；8在 Matlab Help 菜單中 , 選 Demos 項；9打開 ToolboxesImage Processing 項,選 Noise Reduction Filtering ,并運行；10選圖像 Blood 、噪聲類型 Salt & Pepper、濾波器類型像、受噪聲污染圖像、濾波后圖像；11轉(zhuǎn)變參

12、數(shù),重做（10）；12選其他圖像,重做（10）-（11）；Median 、鄰域 3x3,比較原始圖13摸索何種濾波器對抑制何種類型噪聲更有效,鄰域大小對抑制噪聲成效及圖像模糊 程度的影響； 圖像增強的 Matlab 編程 a. Load cameraman.tif image from your hard disk using function imread. b. Show the image in a figure window. c. Show the histogram of the image using function imhist. d. Enhance the contras

13、t of the image using histogram equalization. e. Show the histogram of the image after processing. f. Compare the qualities of two images and makes a discussion about them. g. Add noises, such as gaussian, salt&pepper, speckle noise into the image respectively. Compare with the influence of the different Means and Variance. h. Remove the added noise from the image by function medfilt2, ordfilt2 and wiener2 respectively. Compare the qualities of the original images with the processed images and discuss the