数字图像处理实验指导书-河北工业大学2014实验一

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数字图像处理实验报告

数字图像处理实验报告

数字图像处理实验报告实验一数字图像处理编程基础

一、实验目的

1. 了解MATLAB图像处理工具箱;

2. 掌握MATLAB的基本应用方法;

3. 掌握MATLAB图像存储/图像数据类型/图像类型;

4. 掌握图像文件的读/写/信息查询;

5. 掌握图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法;

6. 编程实现图像类型间的转换。

二、实验内容

1. 实现对图像文件的读/写/信息查询,图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法、图像类型间的转换。

2. 运行图像处理程序,并保存处理结果图像。

三、源代码

I=imread('cameraman.tif')

imshow(I);

subplot(221),

title('图像1');

imwrite('cameraman.tif')

M=imread('pout.tif')

imview(M)

subplot(222),

imshow(M);

title('图像2');

imread('pout.bmp')

N=imread('eight.tif')

imview(N)

subplot(223),

imshow(N);

title('图像3');

V=imread('circuit.tif')

imview(V)

subplot(224),

imshow(V);

title('图像4');

N=imread('C:\Users\Administrator\Desktop\1.jpg')

imshow(N);

I=rgb2gary(GRB)

[X.map]=gary2ind(N,2)

RGB=ind2 rgb(X,map)

数字图像处理实验指导书

数字图像处理实验指导书

《数字图像处理》实验指导书

数字图象处理实验的目的不仅是让学生通过用MATLAB等高级语言编写数字图像处理的一些基本算法程序,巩固和掌握图像处理技术的理论、方法和基本技能,提高实际动手能力,而且通过综合实习,让学生能探讨和应用数字图像处理技术去解决一些实际问题。为学生进一步学习和应用数字图像技术解决实际问题奠定基础。

实验一、数字图像获取 (2)

实验二、图像的傅立叶变换 (5)

实验三、图像直方图增强 (7)

实验四数字图像空间域平滑 (11)

实验五数字图像锐化 (14)

实验六、图像压缩 (17)

实验七图像融合 (21)

实验八图像分割 (23)

实验一、数字图像获取

一、实验目的

1掌握使用扫描仪等数字化设备以及计算机获取数字图像的方法;

2修改图像的存储格式。

二、实验原理

用扫描仪获取图像也是图像的数字化过程的方法之一。

扫描仪按种类可以分为手持扫描仪,台式扫描仪和滚筒式扫描仪(鼓形扫描仪)。

扫描仪的主要性能指标有x、y方向的分辨率、色彩分辨率(色彩位数)、扫描幅面和接口方式等。各类扫描仪都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。分辨率的单位是dpi,dpi 是英文Dot Per Inch的缩写,意思是每英寸的像素点数。

扫描仪工作时,首先由光源将光线照在欲输入的图稿上,产生表示图像特征的反射光(反射稿)或透射光(透射稿)。光学系统采集这些光线,将其聚焦在CCD上,由CCD将光信号转换为电信号,然后由电路部分对这些信号进行A/D转换及处理,产生对应的数字信号输送给计算机。当机械传动机构在控制电路的控制下,带动装有光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对运动,将图稿全部扫描一遍,一幅完整的图像就输入到计算机中去了。

数字图像处理实验报告

数字图像处理实验报告

目录

实验一:数字图像的基本处理操作 (4)

:实验目的 (4)

:实验任务和要求 (4)

:实验步骤和结果 (5)

:结果分析 (8)

实验二:图像的灰度变换和直方图变换 (9)

:实验目的 (9)

:实验任务和要求 (9)

:实验步骤和结果 (9)

:结果分析 (13)

实验三:图像的平滑处理 (14)

:实验目的 (14)

:实验任务和要求 (14)

:实验步骤和结果 (14)

:结果分析 (18)

实验四:图像的锐化处理 (19)

:实验目的 (19)

:实验任务和要求 (19)

:实验步骤和结果 (19)

:结果分析 (21)

实验一:数字图像的基本处理操作

:实验目的

1、熟悉并掌握MATLAB、PHOTOSHOP等工具的使用;

2、实现图像的读取、显示、代数运算和简单变换。

3、熟悉及掌握图像的傅里叶变换原理及性质,实现图像的傅里叶变换。:实验任务和要求

1.读入一幅RGB图像,变换为灰度图像和二值图像,并在同一个窗口内分

成三个子窗口来分别显示RGB图像和灰度图像,注上文字标题。

2.对两幅不同图像执行加、减、乘、除操作,在同一个窗口内分成五个子窗口来分

别显示,注上文字标题。

3.对一幅图像进行平移,显示原始图像与处理后图像,分别对其进行傅里叶变换,

显示变换后结果,分析原图的傅里叶谱与平移后傅里叶频谱的对应关系。

4.对一幅图像进行旋转,显示原始图像与处理后图像,分别对其进行傅里

叶变换,显示变换后结果,分析原图的傅里叶谱与旋转后傅里叶频谱的

对应关系。

:实验步骤和结果

1.对实验任务1的实现代码如下:

a=imread('d:\');

数字图像处理实验指导书-河北工业大学2014实验一

数字图像处理实验指导书-河北工业大学2014实验一

数字图像处理

实验指导书

河北工业大学

计算机科学与软件学院

实验一 MATLAB数字图像处理初步

一、实验目的与要求

1.熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。

2.熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。

3.掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。

4.掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。

5.图像类型转换。

二、实验原理及知识点

1、数字图像的表示和类别

一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标,f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语,而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如,在RGB彩色系统中,一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此,许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理,方法是分别处理三副独立的分量图像即可。

图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式,就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化称为采样;将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此,当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时,称该图像为数字图像。

作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像,矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。

图1 图像的采样和量化

根据图像数据矩阵解释方法的不同,MA TLAB把其处理为4类: 亮度图像(Intensity images)

二值图像(Binary images)

索引图像(Indexed images)

数字图像处理实验一图像的基本操作和基本统计指标计算实验报告.doc

数字图像处理实验一图像的基本操作和基本统计指标计算实验报告.doc

实验一图像的基本操作和基本统计指标计算

一、实验目的

熟悉MATLAB图像处理工具箱,在掌握MATLAB基本操作的基础上,本课程主要依靠图像处理工具箱验证和设计图像处理算法。对于初学者来说,勤学多练、熟悉MATLAB图像处理工具箱也是学号本课程的必经之路。

了解计算图像的统计指标的方法及其在图像处理中的意义。

了解图像的几何操作,如改变图像大小、剪切、旋转等。

二、实验主要仪器设备

(1)台式计算机或笔记本电脑

(2)MATLAB(安装了图像处理工具箱,即Image Processing Toolbox(IPT))

(3)典型的灰度、彩色图像文件

三、实验原理

(1)将一幅图像视为一个二维矩阵。

(2)利用MATLAB图像处理工具箱读、写和显示图像文件。

①调用imread函数将图像文件读入图像数组(矩阵)。例如“I=imread(‘tire.tif’);”。其基本格式为:“A=imread(‘filename.fmt’)”,其中,A为二维矩阵,filename.为文件名,fmt 为图像文件格式的扩展名。

②调用imwrite函数将图像矩阵写入图像文件。例如“imwrite(A,’test_image.jpg’);”。其基本格式为“imwrite(a,filename.fmt)”。

③调用imshow函数显示图像。例如“imshow(‘tire.tif’);”。其基本格式为:I为图像矩阵,N为显示的灰度级数,默认时为256。

(3)计算图像有关的统计参数。

四、实验内容

(1)利用MATLAB图像处理工具箱和Photoshop读、写和显示图像文件。

2014《数字图像处理》期末大作业(1)

2014《数字图像处理》期末大作业(1)

《数字图像办理》期末大作业

大作业题目及要求:

一、题目:

本门课程的查核以作品形式进行。作品一定用 Matlab 达成。并提交有关

文档。

二、作品要求:

1、用 Matlab 设计实现图形化界面,调用后台函数达成设计,函数能够

调用 Matlab 工具箱中的函数,也能够自己编写函数。设计达成后,点击 GUI 图形界面上的菜单或许按钮,进行必需的交互式操作后,最后能显示运转

结果。

2、要务实现以下功能:每个功能的演示窗口标题一定表现达成该功能

的小构成员的学号和姓名。

1)关于翻开的图像能够显示其灰度直方图,实现直方图平衡化。

2)实现灰度图像的对照度加强,要务实现线性变换和非线性变换(包

括对数变换和指数变换)。

3)实现图像的缩放变换、旋转变换等。

4)图像加噪(用输入参数控制不一样噪声),而后使用空域和频域进行

滤波办理。

5)采纳 robert算子,prewitt算子,sobel算子,拉普拉斯算子对图

像进行边沿提取。

6)读入两幅图像,一幅为背景图像,一幅为含有目标的图像,应用所学的知识提拿出目标。

3、认真达成期末大作业报告的撰写,对各个算法的原理和实验结果务必进行认真剖析议论。报告采纳A4 纸打印并装订成册。

附录:报告模板

《数字图像办理》

期末大作业

班级:计算机

小组编号:第9 组

组长:王迪

小构成员:吴佳达

浙江万里学院计算机与信息学院

2014年 12月

目录(自动生成)

1 绘制灰度直方图,实现直方图平衡化 (5)

算法原理 (5)

算法设计 (5)

实验结果及对照剖析 (7)

2 灰度图像的对照度加强 (7)

算法原理 (7)

数字图像处理实验指导书

数字图像处理实验指导书

数字图像处理实验指导书

前言

数字图像处理技术的研究内容涉及工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理学、生物医学工程和社会科学等领域 它已成为高等理工院校电子信息工程、通信工程、生物医学工程、信号与信息处理等学科的一门重要的专业技术课。作为人类获取信息的重要来源及利用信息的重要手段 数字图像处理技术被广泛应用于工业、农业、交通、气象、生物医学、军事、公安、机器人视觉、导航、多媒体信息网络通信等领域 给人类带来了巨大的经济和社会效益。

考虑到实际需要,在注重理论与实践的前提下,编写了这本实验指导资料。本书以实践为基础,利用MATLAB 图像处理工具箱在数学运算和算法验证上的优势,结合教学实际,安排了熟悉matlab编程环境和图像基本操、图像变换、图像增强和滤波增强、图像滤波恢复、图像的压缩编码、图像的边缘检测和分割、图像分割后的目标对象的参数测量以及伪彩色图像处理等部分的相关实验8个。通过具体的上机实践,激发同学们的学习激情在学习和实践中充分体验数字图像处理的内涵和它的魅力。

实验一熟悉matlab编程环境和图像基本操作

一、实验目的及要求

1.熟悉MATLAB编程环境

2.熟悉图像的基本操作方法:读取、显示、保存、

3.熟悉简单二值图像的创建以及图像的像素平移变换

二、实验任务

1.从电脑中读取一幅图片并显示,然后保存到一个制定路径

2.创建一幅二值灰度图像,背景灰度级为0,图像中间矩形框的灰度级为255 3.对二值图像中矩形框的像素进行平移变换

三、示例代码

[iname,ipath]=uigetfile({'*.jpg';'*.bmp';'*.tif';'*.*'},'load image',''); %读取图片

数字图像处理实验指导书-河北工业大学2014-实验六 图像分割

数字图像处理实验指导书-河北工业大学2014-实验六  图像分割

实验六图像分割

一、实验目的

使用MatLab 软件进行图像的分割。使学生通过实验体会一些主要的分割算子对图像处理的效果,以及各种因素对分割效果的影响。

二、实验要求

要求学生能够自行评价各主要算子的分割性能。完成图像的处理并要求正确评价处理结果,能够从理论上作出合理的解释。

三、实验内容与步骤

(1)使用Roberts 算子的图像分割实验

调入并显示图像中图像;使用Roberts 算子对图像进行边缘检测处理; Roberts 算子为一对模板:

(2)使用Roberts 算子的图像分割实验

调入并显示图像中图像;使用Roberts 算子对图像进行边缘检测处理; Roberts 算子为一对模板:

(3)使用Prewitt 算子的图像分割实验

(4)使用Sobel 算子的图像分割实验

(5)使用拉普拉斯算子的图像分割实验

四、实验设备及软件

1.计算机;

2.MATLAB程序;

3.移动式存储器(软盘、U盘等)。

4.记录用的笔、纸。

五、实验报告要求

1.叙述实验过程;

2.提交实验的原始图像和结果图像。

六、思考题/问答题

1. 评价一下Roberts 算子、Prewitt 算子、Sobel 算子对于噪声条件下边界检测的性能。

2. 实验中所使用的五种算子所得到的边界有什么异同?

数字图像处理实验1 MATLAB图像处理编程基础 实验报告

数字图像处理实验1  MATLAB图像处理编程基础 实验报告

实验报告

课程名称数字图像处理

实验项目MATLAB图像处理编程基础指导教师

学院光电信息与通信工程__

专业电子信息工程

班级/学号

学生姓名______ __________

实验日期______ _

成绩______________________

实验1 MATLAB图像处理编程基础

一、实验目的

1.了解MATLAB产品体系和了解MATLAB图像处理工具箱。

2.掌握MATLAB的基本应用方法。

3.掌握MATLAB图像存储/图像数据类型/图像类型。

4.掌握图像文件的读/写/信息查询。

5.掌握图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法、特殊

图像的显示技术

6.编程实现图像类型间的转换和图像算术操作。

二、实验的硬件、软件平台

硬件:计算机

软件:操作系统:Windows XP

应用软件:MATLAB 7.0.1

三、MATLAB图像处理工具箱的功能

图像处理工具箱是一个函数的集合,它扩展了matlab数值计算环境的能力。这个工具箱支持了大量图像处理操作,包括:

空间图像变换 Spatial image transformations

形态操作 Morphological operations

邻域和块操作 Neighborhood and block operations

线性滤波和滤波器设计 Linear filtering and filter design

格式变换 Transforms

图像分析和增强 Image analysis and enhancement

图像登记 Image registration

清晰化处理 Deblurring

数字图像处理实验指导书资料

数字图像处理实验指导书资料

实验一 灰度图像的对比度线性展宽

一、实验目的

让学生通过使用对图像采用线性对比度展宽的方法进行处理,获得对图像画质的改善。

二、实验原理与方法

对比度线性展宽处理,其实质是对图像灰度值的一个线性映射——通过这种方式来实现突出图像中重要信息的目的。通常情况下,处理前后的图像灰度级是相同的,即处理前后的图像灰度级都为[0,255]。那么,从原理上讲,我们就只能通过抑制非重要信息的对比度来腾出空间给重要信息进行对比度展宽。

设原图像的灰度为),(j i f ,处理后的图像的灰度为),(j i g ,对比度线性展宽的原理示意图如图1.1所示。假设原图像中我们关心的景物的灰度分布在[a f ,b f ]区间内,处理后的图像中,我们关心的景物的灰度分布在[a g ,b g ]区间内。在这里)(a b g g g -=∆)(a b f f f -=∆<,也就是说我们所关心的景物的灰度级得到了展宽。根据图中所示的映射关系中分段直线的斜率我们可以得出线性对比度展宽的计算公式:

b g a g a b )j

图1.1 对比度线性展宽映射关系

),(j i f α, a f j i f <≤),(0

=),(j i g a a g f j i f +-)),((β,

b a f j i f f <≤).,( (1-1)

b b g f j i f +-)),((γ,

255),(<≤j i f f b

(m i ,3,2,1 =;n j ,3,2,1 =) 其中,a a f g =

α,a b a b f f g g --=β,b

数字图像处理实验指导书(2014版)

数字图像处理实验指导书(2014版)

齐鲁工业大学

数字图像处理上机实验指导书

电气工程与自动化学院

电子信息工程系

2014年3月10日

实验一Matlab图像处理工具箱的初步练习实验目的:

熟悉常用的图像文件格式与格式转换;熟悉图像矩阵的显示方法(灰度、索引、黑白、彩色);熟悉图像矩阵的格式转换。

实验内容:

1.熟悉图像文件的读取、显示和保存;

2.熟悉常用的图像文件格式,以及各种格式的转换;

3.了解图像数据的存储形式,掌握在Matlab中获取图像数据的方法。

4.编写一个简单的图像处理程序(求反色图像)。

实验步骤:

1.熟悉图像文件的读取、显示、保存以及格式转换

1)读图像:分别读取不同格式的图像(灰度图像和索引图像和真彩色

图像),观察工作空间,把得到的信息记录下来,理解其中的含义。

需要用到的主要函数:imread、load

2)将1)中读入的图像显示出来。

需要用到的主要函数:imshow

3)将1)中读入的图像分别转换成灰度图像、真彩色图像、二值图像,

显示并保存成分别保存成数据文件(.mat)和图像文件

(.jpg/.tif/.png)到你的文件夹中,观察工作空间,学会如何将图像

数据显示在命令窗口。

需要用到的主要函数:ind2gray、ind2rgb、im2bw、save、imwrite

4)从matlab的images文件夹中读取一幅真彩色图像(green.jpg)将

其转换到HSV空间和YCrCb空间,并将这些图像保存成图像文件,

到你的文件夹中。

需要用到的主要函数:imread、rgb2hsv、rgb2Ycbcr、imwrite

注意:load函数和imread函数、save函数和imwrite函数的区别。

数字图像处理实验一

数字图像处理实验一

数字图像处理实验一

第一篇:数字图像处理实验一

一、实验目的及内容内容:灰度变换和空间滤波 1.灰度变换

利用imadjust函数(可结合stretchlim函数)对图像对比度拉伸2.直方图绘制、均衡和匹配

利用imhist,histeq函数完成图2.8及图2.11的功能 3.空间滤波线性空间滤波:

利用滤波函数imfilter函数完成图2.16中b,c,d,e的图像平滑效果利用fspecial函数生成average,disk,gaussian滤波器完成图像的平滑效果

利用fspecial函数生成prewitt, sobel,laplacian滤波器完成图像的锐化效果

非线性空间滤波

利用中值滤波函数medfilt2去除椒盐噪声

二、实验原理

①、函数imadjust是一个基本的图像处理工具箱函数,用于对灰度级图像进行灰度变换。

g=imadjust(f,[low_in high_in],[low_out high_out],gamma),该函数将图像f中的灰度值映射为图像g中的新值,即将low_in至high_in之间的值映射到low_out至high_out之间的值。

②、函数imhist是处理图像直方图的核心函数

h=imhist(f,b),其中f为输入图像,h为其直方图,b是用来形成直方图的“容器”的数目。

③、函数histeq是实现直方图匹配的函数

g=histeq(f,hspec),其中f为输入图像,hspec为规定的直方图,g为输出图像,输出图像的直方图近似于指定的直方图hspec。

④、函数imfilter用来实现线性空间滤波

数字图像处理试验指导书new1

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1.1图像点实验

1.1.1图像反色实验

实验目的

1•熟悉视频显示程序的运行过程、控制过程,搞清数据处理、传输途径;

2. 结合实例学习如何在视频显示程序中增加图像处理算法;

3•了解图像反色的算法和用途;

4•了解RF-5程序框架。

1.1.1.2实验内容

1. 系统初始化;

2. RF-5程序框架实现;

3. 反色算法实现。

1.1.1.3实验背景知识

将图像按象素进行求反,取得类似照相底片效果。求反处理的图像与原始图“黑白颠

倒”,可以看清原始图中灰黑区域的情况。求反的图像一般用于数字图像的初步处理。

设D A表示输入图像的灰度,D B表示输出图像的灰度。灰度变换方程为:

D B=f(D A)=255-D A

1.1.1.4程序简介

1.1.1.4.1程序包含文件介绍

1. main.c:实验的主程序。系统使用到资源、CSL、BIOS以及任务初始化

2. appData.c SCOM 模块初始化。

3. tskVideol nput .c:视频输入任务初始化及输入任务处理。

4. tskVideoOutput.c:视频输出任务初始化及输出任务处理。

5. DEC643.ge:系统初始化。

6. *h :程序使用的头文件。

7. *lib :程序使用的库文件。

8.li nk_dm642.cmd: 库文件连接命令文件。

9. VideoReverseloop2.tc:BIOS 配置文件。

10. VideoReverseloop2cfg.cmd DSP存储器及资源分配与程序各段的连接关系。1.1.1.4.2程序架构简介

实验例程采用RF-5 (参考设计框架5)实现视频的采集、处理及显示。程序使用2个任务模块,视频采集任务以及视频处理输出任务。

河北工业大学数字图像处理之matlab实验报告

河北工业大学数字图像处理之matlab实验报告

实验一

一、实验要求

1、熟悉MATLAB软件的开发环境、基本操作以及图像处理工具箱,为编写图像处理程序奠定基础。

2、掌握二进制(黑白)图像、灰度图像、彩色图像读、写和显示的基本方法,分别选择以上几种类型的图像,观察其图像类型参数。

3、说明以下程序的显示结果为何是一幅几乎全黑的图像。

clear; close all;

myi=zeros(20,20);

myi(2:2:18,2:2:18)=1;

myi=uint8(myi);

figure, imshow(myi,'notruesize');

编写程序将图一中orangutan_1.tif图片拉伸一倍后形成orangutan_2.tif所示的图片。

4、应用MATLAB(或C)语言编写一幅灰度图像直方图统计程序,并选择一幅图像显示其直方图,将结果与MATLAB图像处理工具箱中提供的灰度直方图函数imhist的处理结果进行比较。

5、利用以上编写的程序,估算图一所示图像iris.tif中的瞳孔半径(以像素为单位)。

orangutan_1.tif orangutan_2.tif iris.tif

图一

二、实验内容

1,通过安装matlab软件,熟悉MATLAB软件的开发环境、基本操作以及图像处理工

具箱

2,图像的读、写、显示和图像类型参数查看

通过 I= imread(FILENAME),读取图像,注意FILENAME=‘图像文件所在的位置+文件名’;

1)通过imwrite(a,FILENAME,fmt),可以把a图像写进FILENAME图像,即是替换掉FILENAME,但是文件图像格式不替换。

数字图像处理实验指导书

数字图像处理实验指导书

线性运算示例: K1=imread('pout.tif') I=double(K1) J=I*0.43+60 K2=uint8(J) subplot(1,2,1), imshow(K1) subplot(1,2,2), imshow(K2) 非线性运算示例: K1=imread('pout.tif'); Dm=double(max(max(K1))) I=double(K1); J=( Dm/2)*(1+(1/sin(pi/4))*sin((pi/2)*((I/Dm)-0.5))); K2=uint8(J); subplot(1,2,1), imshow(K1) subplot(1,2,2), imshow(K2)
三、报告要求
每次实验后,应递交一份实验报告,报告中应包含下列内 容: 1. 实验名称、实验人姓名、学号、班级,所用设备 号。 2. 实验目的、任务。 3. 写出实验调试情况,包括上机时遇到的问题及解决办法、 实验结果分析等,并附上调试好的程序清单(应加适量注 释)。 4. 总结实验中的心得体会,提出对实验内容、方案等的建 议、意见或设想等。
实验一 一、实验目的
图像变换算法
1、 理解几何运算的基本概念与定义; 2、 掌握在MATLAB中进行插值的方法 3、 运用MATLAB语言进行图像的插值缩放和插值旋转。
二、实验原理

数字图像处理实验指导书

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实验一 Matlab图像处理工具箱的初步练习

一、实验目的和任务

1、初步了解与掌握MA TLAB语言的基本用法;

2、掌握MA TLAB语言中图象数据与信息的读取方法;

3、掌握在MA TLAB语言中图像类型的转换。

二、实验仪器、设备及材料

1、计算机

2、MatLab软件/语言包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)

3、实验所需要的图片

三、实验原理

将数字图像的RGB表示转换为YUV表示;

Y=0.30R+0.59G+0.11B

U=0.70R-0.59G-0.11B

V=-0.30R-0.59G+0.89B

四、实验步骤

1、阅读资料并熟悉MatLab的基本操作

2、读取MATLAB中的图象数据

3、显示MATLAB中的图象文件。用MATLAB在自建的文件夹中建立m文件,在这个文件的程序中,将MA TLAB目录下work文件夹中的tree.tif 图象文件读出,用到imread,imfinfo等命令,观察一下图象数据,了解一下数字图象在MA TLAB中的处理就是处理一个矩阵的本质。

4、将3中的图象显示出来(用imshow)。

5、对MA TLAB目录下work文件夹中的flowers.tif进行真彩色图像、索引色图像、灰度图像、二值图像之间的相互变换,并显示。

6、进行真彩色图像RGB(lenacolor.jpg)、YIQ图像、HSV图像、YcbCr图像的相互转换,并显示。

五、实验报告要求

1、描述实验的基本步骤;

2、用图片给出步骤4、5、6中取得的实验结果;

六、实验所需图片

lenacolor.jpg

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数字图像处理

实验指导书

河北工业大学

计算机科学与软件学院

实验一 MATLAB数字图像处理初步

一、实验目的与要求

1.熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。

2.熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。

3.掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。

4.掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。

5.图像类型转换。

二、实验原理及知识点

1、数字图像的表示和类别

一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标,f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语,而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如,在RGB彩色系统中,一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此,许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理,方法是分别处理三副独立的分量图像即可。

图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式,就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化称为采样;将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此,当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时,称该图像为数字图像。

作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像,矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。

图1 图像的采样和量化

根据图像数据矩阵解释方法的不同,MA TLAB把其处理为4类: 亮度图像(Intensity images)

二值图像(Binary images)

索引图像(Indexed images)

RGB图像(RGB images)

(1) 亮度图像

一幅亮度图像是一个数据矩阵,其归一化的取值表示亮度。若亮度图像的像素都是uint8类或uint16类,则它们的整数值范围分别是[0,255]和[0,65536]。若图像是double类,则像素取值就是浮点数。规定双精度型归一化亮度图像的取值范围是[0,1]

(2) 二值图像

一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。

(3) 索引图像

索引颜色通常也称为映射颜色,在这种模式下,颜色都是预先定义的,并且可供选用的一组颜色也很有限,索引颜色的图像最多只能显示256种颜色。

一幅索引颜色图像在图像文件里定义,当打开该文件时,构成该图像具体颜色的索引值就被读入程序里,然后根据索引值找到最终的颜色。(4) RGB图像

一幅RGB图像就是彩色像素的一个M×N×3数组,其中每一个彩色相

似点都是在特定空间位置的彩色图像相对应的红、绿、蓝三个分量。按照惯例,形成一幅RGB彩色图像的三个图像常称为红、绿或蓝分量图像。

2、数据类和图像类型间的转化

表1中列出了MATLAB和IPT为表示像素所支持的各种数据类。表中的前8项称为数值数据类,第9项称为字符类,最后一项称为逻辑数据类。

工具箱中提供了执行必要缩放的函数(见表2)。以在图像类和类型间进行转化。

表1-1 MATLAB和IPT支持数据类型

表1-2 格式转换函数

下面给出读取、压缩、显示一幅图像的程序(%后面的语句属于标记语句,编程时可不用输入)

I=imread(‘原图像名.tif’); % 读入原图像,tif格式

whos I % 显示图像I的基本信息

imshow(I) % 显示图像

Imfinfo %查询图像文件信息

imwrite; %压缩存储图像

例如:imwrite(I,'1.jpg','jpg','quality',80)就是以质量因子80压缩,100就是不变,图像尺寸不变,像素值会发生变化,图像会变得越来越模糊。可以看压缩后图像与原始图像的大小发生变化。

% 显示多幅图像,其中n为图形窗口的号数

figure(n), imshow('filename');

gg=im2bw('filename'); % 将图像转为二值图像

figure, imshow(gg) % 显示二值图像

三、实验内容及步骤

1.利用imread( )函数读取一幅图像,假设其名为football.jpg,存入一个数组中;

>> I=imread('football.jpg');

2.利用whos 命令提取该读入图像football.jpg的基本信息;

>> whos I

Name Size Bytes Class Attributes

I 256x320x3 245760 uint8

3.利用imshow()函数来显示这幅图像;

>> imshow(I)

4.利用imfinfo函数来获取图像文件的压缩,颜色等等其他的详细信息;

>> imfinfo('football.jpg')

ans =

Filename: 'D:\Program Files\MATLAB\R2010b\toolbox\images\imdemos\football.jpg'

FileModDate: '01-三月-2001 09:52:38'

FileSize: 27130

Format: 'jpg'

FormatVersion: ''

Width: 320

Height: 256

BitDepth: 24

ColorType: 'truecolor'

FormatSignature: ''

NumberOfSamples: 3

CodingMethod: 'Huffman'

CodingProcess: 'Sequential'

Comment: {}

5.利用imwrite()函数来压缩这幅图象,将其保存为一幅压缩了像素的jpg文件,设为footballnew.jpg;语法:imwrite(原图像,新图像,‘quality’,q), q 取0-100。

>> imwrite(I,'footballnew.jpg','quality',50)

6.用imread()读入索引图像:kids.tif;

>> I=imread('kids.tif');

7.同样利用imwrite()函数将最初读入的tif图象另存为一幅bmp图像,设为kids_index.bmp。

>> imwrite(I,'kids_index.bmp')

8.用imfinfo()获取图像football.jpg和kids.tif 的大小;

>> imfinfo('football.jpg')

ans =

Filename: 'D:\Program Files\MATLAB\R2010b\toolbox\images\imdemos\football.jpg'

FileModDate: '01-三月-2001 09:52:38'

FileSize: 27130

Format: 'jpg'

FormatVersion: ''

Width: 320

Height: 256

BitDepth: 24

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