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(带源程序)
实验一Matlab图像处理工具箱的初步练习一. 实验目的1. 掌握有关数字图像处理的基本概念；2. 熟悉Matlab图像处理工具箱；3. 熟悉使用Matlab进行数字图像的读出和显示；4. 熟悉运用Matlab指令进行图像旋转和缩放变换。
二. 练习1. 文件的读入与显示(1) 运行Matlab。
(2) MATLAB窗口构成：在缺省的情况下，由三个窗口组成。
命令窗口(command window)、命令历史（command history）、工作空间（workspace）。
注意：缺省窗口的设置步骤为：MATLAB菜单/view选项/Desktop layout/default。
(3) 调入一个文件：i=imread('pout.tif')；%注意：前面的“%”是用于注释的，不会被执行，只是说明这个语句的作用。
此时的i出现在什么窗口？是什么类型的变量？大小是多少？(4) 显示这幅图：imshow(i)；(5) 将变量i转置成j，即j=i'；显示j即imshow(j)；%在胸前左侧花纹怎么会跑到右边的呢？举一个例子加以验证：设a=[1 2 3 4 5；6 7 8 9 10；11 12 13 14 15]；b=a’；此时的b与a有什么区别？(6) 写入到一个新的图像文件'abc.tif'中，即imwrite(j，'abc.tif')。
(7) 清除变量命令：clear执行这个命令后，workspace窗口中的变量有没有？怎么验证？(8) 清除用户开设的窗口命令：close all(9) 调入图像文件'abc.tif'并显示。
问题：(1) 操作符“’”是图像的转置的意思，转置两次后，是否回到原图像？(2) 命令后的符号“；”所起的作用是什么？(3) 命令是否可以大写母？2. 灰度图像分别选择不同的灰度级（如2、4、16、64、128个）来显示同一幅图像（如testpat1.tif）。
河北工业大学《计算机图像处理》实验指导书
实验一 MATLAB数字图像处理基本操作一、实验目的与要求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．掌握二值、灰度和彩色图像的读、写和显示方法，以及图像的高、宽、颜色等参数的获取方法。
3．根据实验内容进行问题的简单分析和初步编码。
二、实验相关知识1、Matlab软件Image Processing Toolbox简介MatLab的原文是Matrix Laboratory，它包括若干个工具箱，如Communications Toolbox、Control System Toolbox、Neural Network Toolbox、Wavelet Toolbox等等，其中Image Processing Toolbox图像处理工具箱可以完成Geometric Operations、Enhancement、Color Segmentation、Image Transformation、Image Analysis、Morphological Operations等操作。
在MatLab中，图像就是一个矩阵，在进行处理时当作一个变量即可，因此运算的书写十分简洁，故MatLab有草稿纸式的算法语言之称。
例如：J=I+50; %为原始图像I加上一常数50，并将结果赋予变量J，其效果相当于得到一幅加亮的图像J以此类推可以书写出减法J=I-0.5；乘法J=I*2；除法J=I/3；等等。
利用MatLab提供的imread和imwrite函数可以完成对图像文件的读写操作，它们所支持的一些常用的图像文件格式见表1-1。
MatLab Command窗口的提示符号“>>”下直接键入命令即可运行，如键入：>>clear %执行本命令将会清除内存中的全部变量>> figure(1); %生成一个图像窗口1>> I=imread('e:lena.bmp'); %将硬盘e:根目录上的图像文件lena.bmp的数据读入矩阵变量I中>> imshow(I); %在当前的图像窗口中显示图像矩阵I>> title('原始图像'); %在当前的图像窗口中加上标题但为了能够对程序进行调试和重复应用，我们要求用M文件的方式完成实验中各个程序的编写。
数字图像处理实验指导书matlab冈萨雷斯
《数字图像处理》实验指导书实验一、空域图像处理一、 实验目的1熟悉CCS 集成开发环境的操作和基本功能；2熟悉MATLAB 基本图像操作；3结合实例学习如何在程序中增加图像处理算法；4理解和掌握图像的线性变换和直方图均衡化的原理和应用；5了解平滑处理的算法和用途，学习使用均值滤波、中值滤波和拉普拉斯锐化进行图像增强处理的程序设计方法；6 了解噪声模型及对图像添加噪声的基本方法。
二、 实验原理1 灰度线性变换就是将图像中所有点的灰度按照线性灰度变换函数进行变换。
)],([),(y x f T y x g =⎪⎩⎪⎨⎧<≤+-<≤+-≤≤=255),(]),([),( ]),([),(0 ),(),(y x f b g b y x f b y x f a g a y x f a y x f y x f y x g b a γβαn y m x ,2,1 ,,,2,1==2 直方图均衡化通过点运算将输入图像转换为在每一级上都有相等像素点数的输出图像。
按照图像概率密度函数PDF 的定义：1,...,2,1,0 )(-==L k n n r p k k r 通过转换公式获得：1,...,2,1,0 )()(00-====∑∑==L k n n r p r T s k j k j j j r k k3 均值（中值）滤波是指在图像上，对待处理的像素给定一个模板，该模板包括了其周围的临近像素。
将模板中的全体像素的均值（中值）来代替原来像素值的方法。
4 拉普拉斯算子如下：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--------111181111 拉普拉斯算子首先将自身与周围的8个像素相减，表示自身与周围像素的差异，再将这个差异加上自身作为新像素的灰度。
三、实验步骤1 启动MA TLAB程序，对图像文件分别进行灰度线性变换、直方图均衡化、均值滤波、中值滤波和拉普拉斯锐化操作；添加噪声，重复上述过程观察处理结果。
2 记录和整理实验报告四、实验仪器1计算机；2 MA TLAB程序；3记录用的笔、纸。
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)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。
数字图像处理实验——实验一
报告内容：（目的和要求、原理、步骤、数据、计算、小结等）实验一静态图像采集一、实验目的1、了解DSK的工作原理。
2、了解FPGA进行静态图象采集的工作原理。
3、了解DSP的EDMA技术在静态数据采集中的作用。
4、了解DSP的中断技术。
5、了解SDRAM在静态视频中的作用。
6、了解DSP和FPGA在视频数据采集中的同步原理。
二、实验设备计算机、6711DSK、视频板、CCS软件、Webpack软件三、实验原理本实验由视频采集卡上的FPGA和DSK共同完成对摄入图像的静态采集和显示，所为静态采集，就是可以选择采集一幅用户感兴趣的图像，把这幅图像保存到DSK板上的SDRAM中并完成显示。
视频图像由SAA7111进行AD变换和视频解码后输出CCIR601标准的视频数据流送给FPGA以及SDRAM，包括：16位图像数据（高8位为Y信号，低8位为UV信号交叉出现）；行同步信号hs（在行消隐期间为高电平，其他时间为低电平）；场同步信号vs（在场消隐期间为高电平，其他时间为低电平）；行参考信号href（行数据有效期间为高电平）。
在PAL 制下，标准的CCIR601视频数据为864点/行*625/场*50场，一场分为两帧，分别为奇数行和偶数行。
其中每行有效数据为720个点，即herf\维持720个点。
FPGA输出给AL250进行视频显示的信号也需要满足这一格式。
根据这一格式，采集时FPGA将有效，的视频数据存入FPGA的OUTFIFO中，同时以行同步信号作为DSP的中断信号通知DSP取走FIFO 中一行的数据。
DSP收到中断信号后进入中断处理程序，用EDMA从FPGA的OUTFIFO 中读取一行的数据到SDRAM中，再用EDMA将一行的数据从SDRAM搬到视频板INFIFO 中。
FPGA产生显示所需的同步信号和对INFIFO读取的控制信号，控制INFIFO中的数据和同步信号AL250完成显示功能。
为此在这个实验前，需要了解以下知识点：1、视频图像的原理和应用2、DSP原理和应用3、FPGA原理和应用四、实验步骤1、复习有关图象动态采集的基础知识。
数字图像处理实验指导书
《数字图像处理》实验指导书王永堃沈阳理工大学信息学院前言数字图像处理是电子信息科学与技术专业学生必修的专业基础课之一。
通过本课程的学习，使学生能够掌握有关数字图像处理的基本概念、方法、原理及应用，能够培养和增强学生技能的创新意识和创新思维，提高实际动手能力和创新能力，为学生进一步学习专业课程奠定基础。
数字图像处理由理论教学和实验教学环节组成，理论教学环节是基础，实验教学环节是对理论教学环节的延伸、充实和完善，实验教学在数字图像处理课程中具有重要地位与作用。
实验题目和学时说明。
实验一编写一幅灰度图像直方图统计程序；实验二图象编码实验；实验三用Photoshop软件对图像进行增强操作；实验四图象分割实验。
实验五数字图像变换实验六数字图像增强实验七二维数字滤波器设计实验八基于DSP的灰度阈值变换１目录实验一编写一幅灰度图像直方图统计程序 .................................. ４一实验目的......................................................................... ４二实验原理......................................................................... ４三实验内容......................................................................... ４四实验要求......................................................................... ４五实验程序......................................................................... ４六思考题 ............................................................................ ６实验二图象编码实验................................................................. ８一实验目的......................................................................... ８二实验内容......................................................................... ８三实验步骤......................................................................... ８1 余弦变换编码.............................................................. ８2 行程编码 .................................................................... ９3 JPEG编码 ................................................................... ９四思考题 .........................................................................１０实验三用Photoshop软件对图像进行增强操作.........................１１２一实验目的......................................................................１１二实验内容......................................................................１１三实验步骤......................................................................１１四思考题 .........................................................................１３实验四图象分割实验..............................................................１５一实验目的......................................................................１５二实验内容......................................................................１５三实验方法......................................................................１６1边缘检测 ...................................................................１６2 模板匹配 .................................................................１６四思考题 .........................................................................１７实验五数字图像变换……………………………………………..1 4 实验六数字图像增强……………………………………………….1 6 实验七二维数字滤波器设计……………………………………….1 7 实验八基于DSP的灰度阈值变换………………………………….1 8３实验一编写一幅灰度图像直方图统计程序一实验目的了解数字图像灰度直方图的概念和计算方法，掌握用MATLAB 画数字图像灰度直方图的方法。
数字图像处理实验指导书
《课程名称》实验指导书适用专业:自动化课程代码: 84018091 学时: 6 学分: 0.5 编写单位:机械工程及自动化学院编写人:蒋代君审核人:审批人:目录实验一 Matlab图像处理工具箱的初步练习 .............................................................................................. - 2 - 实验二图像的空域处理方法 ....................................................................................................................... - 5 - 实验三图像的空域处理方法 ....................................................................................................................... - 8 - 实验四图像分割和目标识别 ..................................................................................................................... - 13 -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MATLAB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+0.11BU=0.70R-0.59G-0.11BV=-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。
《数字图像处理》实验指导书
数字图像处理实验指导书信息科学与工程学院电子系二○○六年前言数字图像处理是研究数字图像处理的基本理论、方法及其在智能化检测中应用的学科，是电子信息类本科专业的专业课。
本课程侧重于数字图像的基本处理，并对图像分析的基本理论和实际应用进行系统介绍；目的是使学生系统掌握数字图像处理的基本概念、原理和实现方法，学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术，具备解决通信领域的图像相关问题的初步能力，为今后的研究与开发打下扎实的基础。
目录实验一常用的图像文件格式与格式转换和图像矩阵的显示方法 (2)实验二傅立叶变换 (6)实验三图像增强及编程处理 (8)实验一常用的图像文件格式与格式转换和图像矩阵的显示方法1．实验目的熟悉Matlab语言的初步使用；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2．实验内容练习图像读写命令imread和imwrite并进行图像文件格式间的转换。
特别是索引图像与1，4，8，16比特图像的存储与转换。
熟悉下列模块函数Image file I/O.imread - Read image file.imwrite - Write image file.Image display.colorbar - Display colorbar.getimage - Get image data from axes.image - Create and display image object.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 texture-mapped surface.zoom - Zoom in and out of image or 2-D plot.3．实验步骤a. Load cameraman.tif image from your hard disk (using function imread).>>A=imread('C:\MATLAB6p5\toolbox\images\imdemos\cameraman.tif');b. Show the image in a figure window (using function image or imshow).>> imshow(A)>> colorbard. Get image data from the current figure(axes) (using function getimage).B=getimage；生成新的矩阵e. Show the gray level of the image between 64 to 128 (using function imagesc).>> clims = [64 128];imagesc(A,clims)imshow(A)f. Make a movie from a 4-D image (load mri, make the movie by immovie, then show movie by function movie).>> load mrimov = immovie(D,map);movie(mov,3)g. Draw the cameraman image on a cylinder (using function warp).C=[A A];>> [x,y,z] = cylinder;>> warp(-x,-y,-z,C)Question: how to show the cameraman like thisRequirement: write a report to do the experiment from a to g.实验二傅立叶变换1．实验目的熟悉傅立叶变换的概念和原理；理解Fourier变换的意义。
数字图像处理实验
数字图像处理实验数字图像处理实验指导书电⽓信息综合实验中⼼（⼀）MATLAB在图像处理中的应⽤原理：MATLAB 语⾔是由美国MathWorks 公司推出的计算机软件，现已成为国际公认的最优秀的科学计算与数学应⽤软件之⼀，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显⽰于⼀体，构成了⼀个⽅便的、界⾯友好的⽤户环境，⽽且还具有可扩展性特征。
MathWorks 公司针对不同领域的应⽤，推出了信号处理、控制系统、神经⽹络、图像处理、⼩波分析、鲁棒控制、⾮线性系统控制设计、系统辨识、优化设计、统计分析、财政⾦融、样条、通信等30 多个具有专门功能的⼯具箱，这些⼯具箱是由该领域内的学术⽔平较⾼的专家编写的，⽆需⽤户⾃⼰编写所⽤的专业基础程序，可直接对⼯具箱进⾏运⽤。
同时，⼯具箱内的函数源程序也是开放性的，多为M 进⾏⽂件，⽤户可以查看这些⽂件的代码并进⾏更改，MALAB ⽀持⽤户对其函数⼆次开发，⽤户的应⽤程序也可以作为新的函数添加到相应的⼯具箱中。
MATLAB中的数字图像是以矩阵形式表⽰的，这意味着MATLAB 强⼤的矩阵运算能⼒⽤于图像处理⾮常有利，矩阵运算的语法对MATLAB 中的数字图像同样适⽤。
数字图像处理⼯具箱函数包括以下15 类：、⑴、图像显⽰函数；⑵、图像⽂件输⼊、输出函数；⑶、图像⼏何操作函数；⑷、图像像素值及统计函数；⑸、图像分析函数；⑹、图像增强函数；⑺、线性滤波函数；⑻、⼆维线性滤波器设计函数；⑼、图像变换函数；⑽、图像邻域及块操作函数；⑾、⼆值图像操作函数；⑿、基于区域的图像处理函数；⒀、颜⾊图操作函数；⒁、颜⾊空间转换函数；⒂、图像类型和类型转换函数。
MATLAB 图像处理⼯具箱⽀持四种图像类型，分别为真彩⾊图像、索引⾊图像、灰度图像、⼆值图像，由于有的函数对图像类型有限制，这四种类型可以⽤⼯具箱的类型转换函数相互转换。
MATLAB 可操作的图像⽂件包括BMP、HDF、JPEG、PCX、TIFF、XWD 等格式。
数字图像处理实验指导书
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、实验原理略。
三、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。
四、分析思考归纳总结Matlab各个基本指令。
实验二 图像几何变换实验一、实验目的1．学习几种常见的图像几何变换，并通过实验体会几何变换的效果；2．掌握图像平移、剪切、缩放、旋转、镜像等几何变换的算法原理及编程实现；3．掌握matlab 编程环境中基本的图像处理函数。
二、实验原理1. 初始坐标为(,)x y 的点经过平移00(,)x y ，坐标变为(',')x y ，两点之间的关系为：00''x x x y y y =+⎧⎨=+⎩，以矩阵形式表示为： 00'10'0110011x x x y y y ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦2. 图像的镜像变换是以图象垂直中轴线或水平中轴线交换图像的变换，分为垂直镜像变换和水平镜像变换，两者的矩阵形式分别为：'100'01010011x x y y -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ '100'01010011x x y y ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦3. 图像缩小和放大变换矩阵相同：'00'0010011X yx S x y S y ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦当1x S ≤，1y S ≤时，图像缩小；当1x S ≥，1y S ≥时，图像放大。
《数字图象处理》实验指导书
《数字图象处理》实验和大作业指导书计算机科学与工程学院目录目录 (1)实验一：数字图像读取及色彩、亮度、对比度变化 (2)实验二：数字图像变换与伽马校正 (3)实验三：数字图像的噪声去除 (4)实验四：图像的空间域锐化（拉普拉斯算子） (5)实验五：频率域低通和高通滤波 (6)实验六：数字图像复原 (7)实验七：人脸皮肤颜色分层 (8)大作业 (9)实验一：数字图像读取及色彩、亮度、对比度变化一、实验目的：了解数字图像的存储格式，并学会对图像的某些视觉特征作简单处理。
二、实验要求：1．从最常用的“.BMP”图像格式中读取图像数据；2．对数字图像的表示方式（如RGB、YUV）及各种表示方式之间的转换有初步了解；3．根据输入参数改变数字图像的色彩、亮度、对比度。
三、实验步骤：1．根据BMP格式，将图像内容读入内存数组；2．通过访问数字图像RGB三个通道的对应矩阵，改变数字图像的色彩；3．将数字图像的RGB表示转换为YUV表示；Y=0.30R+0.59G+0.11BU=0.70R-0.59G-0.11BV=-0.30R-0.59G+0.89B4．通过访问Y（亮度）通道，改变数字图像的亮度；5．通过Y（亮度）通道作灰度的线性变换，改变数字图像的对比度。
四、实验图像：实验二：数字图像变换与伽马校正一、实验目的：了解数字图像的灰度反变换和γ（0.4，0.6，0.8）校正。
二、实验要求：1. 对图像进行灰度变换。
2. 对图像进行γ校正。
三、实验步骤：1. 将BMP图像内容读入内存数组。
2. 调整图像的灰度，对图像进行灰度变换（反变换）。
3. 对图像进行γ较正,分别取值为0.4,0.6,0.8.四、实验图像：灰度变换γ较正实验三：数字图像的噪声去除一、实验目的：学会用滤波器去除图像中的噪声。
二、实验要求：1．用均值滤波器去除图像中的噪声； 2．用中值滤波器去除图像中的噪声； 3．比较两种方法的处理结果三、实验步骤：1．根据BMP 格式，将图像内容读入内存数组； 2．用均值滤波器去除图像中的噪声；3．用中值滤波器去除图像中的噪声；将两种处理方法的结果与原图比较； 4．注意两种处理方法对边缘的影响。
《数字图像处理》实验指导书2014
电子信息学院《数字图像处理》实验指导书适用专业：通信工程、电子信息工程贵州大学二OO 七年八月通过本课程的学习要求学生学习和掌握数字图像处理中的一些基本理论和处理方法：图像的基本运算，图像的增强处理（平滑滤波、锐化滤波、频域滤波）及基本的图像变换和简单的图像分割处理方法。
为了使学生更好的理解和深刻掌握以上知识，培养学生对数字图像的分析和处理能力设置了以下几个实验项目：实验一图像的基本运算及常用变换；实验二数字图像的增强处理；实验三数字图像分割处理。
其中实验二和实验三为综合设计性实验。
学生应认真阅读《数字图像处理》教材中的与实验相关的章节内容，提前做好实验预习，做到每个实验前明确实验目的、掌握实验的基本内容及操作方法；在实验中正确使用实验设备，认真观察实验结果；实验后根据要求做好总结，上交实验报告。
实验一：图像的基本运算及常用变换 (1)实验二：数字图像的增强处理 (6)实验三：数字图像复原处理 (9)实验报告的基本内容及要求 (11)实验一：图像的基本运算及常用变换实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的通过本实验的学习使学生熟悉MATLAB图像处理工具箱的编程和使用；掌握数字图像的基本算术运算和逻辑运算的原理和应用；掌握常用的变换：二维离散傅立叶变换、二维离散余弦变换的正反变换，及一些性质的验证。
二、实验内容1、彩色图像文件的读取和显示。
2、利用8邻域平均法对图像去噪。
3、编写程序。
读取图像manface1.jpg和manface2.jpg。
用两图像相减的方式获取运动轨迹4、二维离散傅立叶变换的平移性质验证。
5、二维离散余弦变换的应用。
三、实验原理1、图像文件的读取：imread函数语法：A = imread(‘filename’,fmt)[X,map] = imread(‘filename’,fmt)[...] = imread(‘filename’)[...] = imread(...,idx) (CUR, ICO, and TIFF only)[...] = imread(...,ref) (HDF only)[...] = imread(...,'BackgroundColor',BG) (PNG only)[A,map,alpha] = imread(...) (PNG only)2、图像文件的显示：imshow函数当用户调用imshow函数显示一幅图像时，该函数将自动设置图像窗口、坐标轴和图像属性。
数字图像处理实验指导书
一、预习要求
1. 实验前认真阅读实验教程中有关内容，明确实验目 的、内容和实验任务。 2. 每次实验前做好充分的预习，对所需预备知识做到 心中有数。 3. 实验前应编好源程序，并对调试过程、实验结果进 行预测。
二、实验要求
1. 2. 3. 4. 实验课请勿迟到，缺席。 爱护设备，保持清洁，不随意更换设备。 认真完成实验任务，实验结果经教师检查。 发生事故，应立即切断电源，并马上向教师报告， 检查原因，吸取教训。 5. 实验完毕，请整理实验设备，再离开实验室。
2、直方图均衡化
直方图均衡化的目的是将原始图像的直方图变为均衡分布的形式， 即将一已知灰度概率密度分布的图像，经过某种变换变成一幅具有均匀 灰度概率密度分布的新图像，从而改善图像的灰度层次。 MATLAB图像处理工具箱中提供的histeq函数，可以实现直方图的均 衡化。 对于灰度图像，histeq函数的基本调用格式为 J=histeq(I, n) 该函数返回原图像I经过直方图均衡化处理后的新图像J。n为指定的均 衡化后的灰度级数，缺省值为64。 例： I = imread('pout.tif'); J = histeq(I); subplot(2,2,1), imshow(I); subplot(2,2,2), imhist(I, 64); subplot(2,2,3), imshow(J); subplot(2,2,4), imhist(J, 64);
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)
《数字图像处理》实验指导书2014
《数字图像处理》实验指导书华北水利水电大学信息工程学院2014年5月目录实验守则 (1)实验一图像增强和平滑 (2)实验二图像的几何变换 (7)实验三图像形态学处理 (9)实验四图像分割和边缘检测 (5)实验五数字图像处理使用 (12)附录 1 MATLAB简介 (16)实验守则为了加强实验室管理，提高实验教学质量，培养学生理论联系实际的学风，提高实际操作技能，确保人身和设备的安全，特制定如下守则：1．实验前要认真预习，了解实验目的、实验原理、实验线路、实验步骤及欲测的物理量。
熟悉和实验有关的仪器设备的用途、使用方法及注意事项。
能回答指导教师的提问。
2．实验时应听从教师指导，严格按实验步骤进行，如实记录实验数据，积极思考和分析实验中发生的现象。
实验中如遇事故应立即关断电源、保持现场，报告指导教师及时处理。
如有损坏仪器或器件，要填写事故原因及报损单。
3．实验完毕应立即关断电源，把实验记录交指导教师检查合格后方可拆除线路。
如发现实验记录有不当和错误之外，应立即重作。
要把所有仪器、仪表、工具、导线整理好。
经指导教师清点后方可离开实验室。
4．要爱护公物。
实验室所有的仪表、工具、器件等一律不得擅自带出。
实验中如需更换仪器、仪表、工具、器件等，必须经指导教师同意。
不得擅自更换或乱拿他组物品。
未经允许，不得擅自拆卸实验用的仪器、设备。
5．实验时要严肃认真，讲究文明、礼貌，要保持安静和室内整洁，不随地吐痰和乱抛杂物。
实验完毕要打扫实验室卫生。
6．书写实验报告时，语言要力求简练，书写应端正，作图应正规。
实验报告一般应包括以下内容：(1) 实验目的；所用仪器、仪表、器件的名称及规格型号；实验电路原理图。
(2) 实验项目(指导书中的详细内容不必抄录)；测试记录表；波形图及现象记录。
(3) 实验数据整理，计算后的结果、及根据实验数据绘制的曲线。
(4) 实验分析，应包括和理论计算值的比较、现象分析。
7．关于实验考核：学生在实验课中的实际技能水平和实验报告的质量是评定本课程实验成绩的标准。
数字图像处理试验指导书
数字图像处理实验指导书电气信息综合实验中心试验一MA TLAB程序实用及数字图像信号的基本运算一、实验目的：1、进一步熟悉MATLAB的指令。
2、熟悉使用MATLAB进行数字图像的读入、读出和显示。
3、熟悉掌握数字图像的基于灰度变换的空域处理方法。
二、实验设备：计算机、MATLAB6.5软件。
三、实验说明：1、本实验在MATLAB上调试运行，学生应对MATLAB的相关指令、函数等有一定的了解。
2、实验的结果应与课堂上的相关内容印证，加深对理论算法的理解。
四、实验内容及步骤：1、内容包括：计算出一幅灰度图像的直方图、对灰度图像进行简单的灰度线形变换、看其直方图的对应变化和图像对比度的变化、图像二值化处理。
2、实验步骤：打开MATLAB6.5，参照给定的参考程序完成实验。
参考程序：（一）直方图灰度变换是图像增强的一种重要手段，使图像对比度扩展，图像更加清晰，特征更加明显。
灰度级的直方图给出了一幅图像概貌的描述，通过修改灰度直方图来得到图像增强。
1、灰度直方图（1）计算出一幅灰度图像的直方图clearclose allI=imread('004.bmp');imhist(I)title('实验一（1）直方图');（2）对灰度图像进行简单的灰度线形变换，figuresubplot(2,2,1)imshow(I);title('试验2-灰度线性变换');subplot(2,2,2)histeq(I);（3）看其直方图的对应变化和图像对比度的变化。
原图像f(m,n) 的灰度范围[a,b] 线形变换为图像g(m,n),灰度范围[a’,b’]公式：g(m,n)=a’+(b’-a’)* f(m,n) /(b-a)figuresubplot(2,2,1)imshow(I)J=imadjust(I,[0.3,0.7],[0,1],1);title(' 实验一（3）用g(m,n)=a’+(b’-a’)* f(m,n) /(b-a)进行变换');subplot(2,2,2)imshow(J)subplot(2,2,3)imshow(I)J=imadjust(I,[0.5 0.8],[0,1],1);subplot(2,2,4)imshow(J)(4) 图像二值化（选取一个域值，(5) 将图像变为黑白图像）figuresubplot(2,2,1)imshow(I)J=find(I<150);I(J)=0;J=find(I>=150);I(J)=255;title(' 实验一（4）图像二值化( 域值为150 ）'); subplot(2,2,2)imshow(I)clc;I=imread('14499.jpg');bw=im2bw(I,0.5);%选取阈值为0.5figure;imshow(bw) %显示二值图象实验二图像滤波一、实验目的：1、进一步加深对滤波器、数字滤波的理解。
《数字图像处理》实验指导书
数字图像处理实验指导书电气信息工程系实验中心2008年8月目 录实验一、数字图像获取实验二、图像的傅立叶变换实验三、图像增强实验四、图像压缩实验一、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、实验仪器1．计算机；2．扫描仪（或数码相机、数字摄像机）及其驱动程序盘；3．图像处理软件（画图，photoshop， Microsoft photo edit等）；4．记录用的笔、纸。
三、 实验内容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。
图1.1扫描仪的工作原理扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片；然后启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。
为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿y方向扫过整个原稿；照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成沿x方向的光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。
数字图像处理实验指导书
数字图像处理实验指导书大连民族学院机电信息工程学院基本要求1.学生必须按时到实验室做实验，不得迟到早退，未经老师批准不得中途离开。
凡迟到者，应给予批评并作适当扣分。
实验课迟到20分钟以上及无故缺席者视为旷课，旷课者不予补做实验，本次实验以零分计。
学生因病或特殊情况不能按时到实验室做实验时，应办理正常请假手续。
请病假必须有医生签字的病假条，请事假必须有班主任签字的事假条。
不符合请假手续的，以旷课论处。
请假的学生由指导教师安排补做实验。
对于未做实验数达三分之一以上（含三分之一）的学生，实验课程按0分计。
2.学生在每次实验课之前，应仔细阅读实验教材，查阅相关的资料，写出预习报告。
预习报告的具体内容包括：实验内容、实验目的、实验原理图、实验步骤、实验数据记录表格等。
实验课前由任课教师检查预习报告，未写预习报告者不予做实验。
3.做实验前，了解设备的原理和正确使用方法。
在没有弄懂仪器设备的使用方法前，不得贸然使用，否则因使用不当造成仪器设备损坏的，根据大连民族学院《仪器设备损坏丢失处理暂行办法》规定进行处理。
实验室内设备在实验过程中不准任意搬动和调换，非本次实验所用仪器设备，未经指导教师允许不得动用。
4.要求每位学生在实验过程中，要具有严谨的学习态度、认真、踏实、一丝不苟的科学作风。
实验过程中学生按照预习的内容进行实验，且重视实验的调试过程，学会如何根据实验现象判断问题所在。
坚持每次实验都要亲自动手，不可“坐车”，每个实验每个学生都要独立完成，不允许抄袭，无特殊原因，中途不得退出实验，否则本次实验无效。
5.实验中若接线、改接、拆线都必须在切断电源的情况下进行，线路连接完毕再送电。
实验中，特别是设备刚投入运行时，要随时注意仪器设备的运行情况，如发现有过热、异味、冒烟、火花等，应立即断电，并请指导老师检查、处理。
6.实验过程中，如出现事故，就马上拉开电源开关，然后找指导教师和实验技术人员，如实反映事故情况，并分析原因和处理事故。
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、load2)将1）中读入的图像显示出来。
需要用到的主要函数：imshow3)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、imwrite4)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。
2.学习使用help功能。
打开image processing工具箱，看demo3.编写程序求一幅灰度图像的反色图像；图1 原图与反色图实验报告要求：实验报告要求包括实验目的、实验内容（概括）、实验步骤（要有具体的程序段）、每一步骤得到的实验结果和数据，以及对实验结果的分析，最后写出实验总结。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 IName Size Bytes Class AttributesI 256x320x3 245760 uint83.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: 27130Format: 'jpg'FormatVersion: ''Width: 320Height: 256BitDepth: 24ColorType: 'truecolor'FormatSignature: ''NumberOfSamples: 3CodingMethod: '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: 27130Format: 'jpg'FormatVersion: ''Width: 320Height: 256BitDepth: 24ColorType: 'truecolor'FormatSignature: ''NumberOfSamples: 3CodingMethod: 'Huffman'CodingProcess: 'Sequential'Comment: {}>> imfinfo('kids.tif')ans =Filename: 'D:\Program Files\MATLAB\R2010b\toolbox\images\imdemos\kids.tif'FileModDate: '04-十二月-2000 13:57:58'FileSize: 95162Format: 'tif'FormatVersion: []Width: 318Height: 400BitDepth: 8ColorType: 'indexed'FormatSignature: [73 73 42 0]ByteOrder: 'little-endian'NewSubFileType: 0BitsPerSample: 8Compression: 'PackBits'PhotometricInterpretation: 'RGB Palette'StripOffsets: [16x1 double]SamplesPerPixel: 1RowsPerStrip: 25StripByteCounts: [16x1 double]XResolution: 72YResolution: 72ResolutionUnit: 'None'Colormap: [256x3 double]PlanarConfiguration: 'Chunky'TileWidth: []TileLength: []TileOffsets: []TileByteCounts: []Orientation: 1FillOrder: 1GrayResponseUnit: 0.0100MaxSampleValue: 255MinSampleValue: 0Thresholding: 1Offset: 933089．用figure,imshow()分别将football.jpg和kids.tif显示出来，观察两幅图像的质量。
10．用im2bw将一幅灰度图像转化为二值图像，并且用imshow显示出来观察图像的特征。
>> I=imread('football.jpg');>> imshow(I)>> A=im2bw(I);>>figure(1),imshow(I);figure(2),imshow(A);11.用imread打开一幅图像，在MATLAB中用程序绘制其灰度直方图。
（不要用MATLAB中自带的函数imhist和histeq实现）。
>> GrayImage = imread('football.jpg');[rows , cols] = size(GrayImage);ZhiFang = zeros(1 , 256);for i = 0:255ZhiFang(1 , i+1) = length(find(GrayImage == i)) / (rows * cols);endfigure(1);bar(0:255 , ZhiFang , 'grouped');xlabel('灰度值');ylabel('频率');12.将一幅彩色图像转换成256级灰度图像，进行4倍和16倍减采样，并对减采样的效果进行描述。