实验三 图像分割
图像处理实验报告
图像处理实验报告图像处理实验报告一、引言图像处理是计算机科学与工程领域的一个重要研究方向,它涉及到对数字图像进行获取、处理、分析和显示等一系列操作。
本实验旨在通过使用图像处理技术,对一幅给定的数字图像进行处理和分析,以探索图像处理的原理和应用。
二、实验目的本实验有以下几个目的:1. 理解图像处理的基本概念和原理;2. 掌握图像处理的常用技术和方法;3. 熟悉图像处理软件的使用。
三、实验步骤1. 图像获取在本实验中,我们选择了一张风景图作为实验对象。
该图像是通过数码相机拍摄得到的,保存在计算机中的文件格式为JPEG。
我们使用图像处理软件将该图像导入到程序中,以便进行后续的处理和分析。
2. 图像预处理在进行图像处理之前,我们需要对图像进行预处理。
预处理的目的是去除图像中的噪声、平滑图像的边缘等。
我们使用了均值滤波和中值滤波两种常用的图像平滑方法。
通过对比两种方法的效果,我们可以选择合适的方法来进行图像预处理。
3. 图像增强图像增强是指通过一系列的操作,使得图像在视觉上更加鲜明、清晰、易于观察。
在本实验中,我们使用了直方图均衡化和灰度拉伸两种图像增强方法。
直方图均衡化通过对图像的像素值进行变换,使得图像的直方图更加均匀,从而增强图像的对比度。
灰度拉伸则是通过对图像的像素值进行线性变换,将图像的灰度范围拉伸到更广的范围内,从而增强图像的细节。
4. 图像分割图像分割是将图像分成若干个互不重叠的区域,每个区域具有一定的意义和特征。
在本实验中,我们使用了阈值分割和边缘检测两种图像分割方法。
阈值分割是指通过设置一个合适的阈值,将图像中的像素分为两个类别。
边缘检测则是通过检测图像中的边缘信息,将图像分割为不同的区域。
5. 图像特征提取图像特征提取是指从图像中提取出具有一定意义和特征的信息。
在本实验中,我们选择了纹理特征和颜色特征两种常用的图像特征提取方法。
纹理特征提取通过对图像的纹理进行分析,提取出图像的纹理特征。
图像分割
图像分割的方法体系
基于阈值的分割方法
阈值法的基本思想是基于图像的灰度特征来计算一个或多个灰度 阈值,并将图像中每个像素的灰度值与阈值相比较,最后将像素根据 比较结果分到合适的类别中。因此,该类方法最为关键的一步就是按 照某个准则函数来求解最佳灰度阈值。 1.灰度阈值分割法
灰度阈值分割法是一种最常用的并行区域技术,它是图像分割中 应用数量最多的一类。阈值分割方法实际上是输入图像f到输出图像g 的如下变换:灰度阈值分割法是一种最常用的并行区域技术,它是图 像分割中应用数量最多的一类。
形状特征
通常情况下,形状特征有两类表示方法,一类是 轮廓特征,另一类是区域特征。图像的轮廓特征 主要针对物体的外边界,而图像的区域特征则关 系到整个形状区域。
各种基于形状特征的检索方法都可以比较有效地 利用图像中感兴趣的目标来进行检索,但它们也 有一些共同的问题,包括:
1.目前基于形状的检索方法还缺乏比较完善的 数学模型;
3.自适应阈值:
在许多情况下,物体和背景的对比度在图像中的各处不是一样的, 这时很难用一个统一的阈值将物体与背景分开。这时可以根据图像的 局部特征分别采用不同的阈值进行分割。实际处理时,需要按照具体 问题将图像分成若干子区域分别选择阈值,或者动态地根据一定的邻 域范围选择每点处的阈值,进行图像分割。这时的阈值为自适应阈值
其中,T为阈值,对于物体的图像元素g(i,j)=1,对于背景的图 像元素g(i,j)=0。
由此可见,阈值分割算法的关键是确定阈值,如果能确定一个合适 的阈值就可准确地将图像分割开来。阈值确定后,将阈值与像素点的灰度 值逐个进行比较,而且像素分割可对各像素并行地进行,分割的结果直接 给出图像区域。
阈值分割的优点是计算简单、运算效率较高、速度快。在重视运算 效率的应用场合(如用于硬件实现),它得到了广泛应用。人们发展了各种 各样的阈值处理技术,包括全局阈值、自适应阈值、最佳阈值等。
图像分割 实验报告
图像分割实验报告图像分割实验报告一、引言图像分割是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,它旨在将一幅图像分割成具有语义意义的不同区域。
图像分割在许多应用中发挥着关键作用,如目标检测、场景理解和医学图像处理等。
本实验旨在探索不同的图像分割方法,并对其进行比较和评估。
二、实验方法本实验选择了两种常用的图像分割方法:基于阈值的分割和基于边缘的分割。
首先,我们使用Python编程语言和OpenCV库加载图像,并对图像进行预处理,如灰度化和平滑处理。
接下来,我们将详细介绍这两种分割方法的实现步骤。
1. 基于阈值的分割基于阈值的分割是一种简单而常用的分割方法。
它通过将图像像素的灰度值与预先设定的阈值进行比较,将像素分为前景和背景两类。
具体步骤如下:(1)将彩色图像转换为灰度图像。
(2)选择一个适当的阈值,将图像中的像素分为两类。
(3)根据阈值将图像分割,并得到分割结果。
2. 基于边缘的分割基于边缘的分割方法是通过检测图像中的边缘来实现分割的。
边缘是图像中灰度变化剧烈的区域,通常表示物体的边界。
具体步骤如下:(1)将彩色图像转换为灰度图像。
(2)使用边缘检测算法(如Canny算法)检测图像中的边缘。
(3)根据边缘信息将图像分割,并得到分割结果。
三、实验结果与讨论我们选择了一张包含多个物体的彩色图像进行实验。
首先,我们使用基于阈值的分割方法对图像进行分割,选择了适当的阈值进行实验。
实验结果显示,基于阈值的分割方法能够将图像中的物体与背景分离,并得到较好的分割效果。
接下来,我们使用基于边缘的分割方法对同一张图像进行分割。
实验结果显示,基于边缘的分割方法能够准确地检测出图像中的边缘,并将图像分割成多个具有边界的区域。
与基于阈值的分割方法相比,基于边缘的分割方法能够更好地捕捉到物体的形状和边界信息。
通过对比两种分割方法的实验结果,我们发现基于边缘的分割方法相对于基于阈值的分割方法具有更好的效果。
基于边缘的分割方法能够提供更准确的物体边界信息,但也更加复杂和耗时。
mean-shift图像分割
由式 (4) 获得 :
������ = . ������+1
∑������������=1 ������������������������������(||������������������ℎ−������������������������||2)������(||������������������ℎ−������������������������||2) ∑������������=1 ������������������(||������������������ℎ−������������������������||2)������(||������������������ℎ−������������������������||2)
图4 3. 图像分割的细节图片如图 5 所示:
图5
实验小结
根据 mean-shift 算法原理,通过对聚类中心的不断迭代,从而找到相近的类,达到分割 的目的。通过这次实验,进一步理解了图像分割的含义,也充分体现了 mean-shift 算法在图 像分割中的应用。
参考文献
【1】 【2】 【3】
Mean-shift 跟踪算法中核函数窗宽的自动选取——彭宁嵩 杨杰 刘志 张凤超——软 件学报——2005,16(9) Mean-shift 算法的收敛性分析——刘志强 蔡自兴——《《软件学报》》——2007,18 (2) 基于分级 mean-shift 的图像分割算法——汤杨 潘志庚 汤敏 王平安 夏德深
计算机视觉实验三
——利用 mean-shift 进行图像分割
算法简介
mean-shift 是一种非参数概率密度估计的方法。通过有限次的迭代过程,Parzen 窗定义 的概率密度函数能够快速找到数据分布的模式。由于具有原理简单、无需预处理、参数少等 诸多优点,mean-shift 方法在滤波、目标跟踪、图像分割等领域得到了广泛的应用。
图像分割 实验报告
图像分割实验报告《图像分割实验报告》摘要:图像分割是计算机视觉领域的重要研究方向,它在许多领域都有着重要的应用价值。
本实验旨在探究图像分割算法在不同场景下的表现,并对比不同算法的优缺点,为图像分割技术的进一步发展提供参考。
一、实验背景图像分割是指将图像划分成若干个具有独立语义的区域的过程。
图像分割技术在医学影像分析、自动驾驶、图像识别等领域都有着广泛的应用。
因此,对图像分割算法的研究和优化具有重要意义。
二、实验目的本实验旨在通过对比不同图像分割算法在不同场景下的表现,探究其优劣,并为图像分割技术的进一步发展提供参考。
三、实验内容1. 数据准备:收集不同场景下的图像数据,包括自然景观、医学影像、交通场景等。
2. 算法选择:选择常用的图像分割算法,如基于阈值的分割、边缘检测、区域生长等。
3. 实验设计:将不同算法应用于不同场景的图像数据上,对比它们的分割效果和计算速度。
4. 结果分析:对比不同算法的优缺点,并分析其适用场景和改进空间。
四、实验结果通过实验我们发现,在自然景观图像中,基于阈值的分割算法表现较好,能够有效地将图像分割成不同的颜色区域;而在医学影像中,边缘检测算法表现更为出色,能够准确地识别出器官的边缘;在交通场景中,区域生长算法表现较好,能够有效地区分不同的交通标志和车辆。
五、结论不同的图像分割算法在不同场景下有着不同的表现,没有一种算法能够适用于所有场景。
因此,我们需要根据具体的应用场景选择合适的图像分割算法,或者结合多种算法进行优化,以达到更好的分割效果。
六、展望未来,我们将继续探究图像分割算法的优化和改进,以适应不同场景下的需求。
同时,我们还将研究图像分割算法在深度学习和人工智能领域的应用,为图像分割技术的发展贡献力量。
通过本次实验,我们对图像分割算法有了更深入的了解,也为其在实际应用中的选择提供了一定的指导。
希望我们的研究能够为图像分割技术的发展做出一定的贡献。
物理实验技术中图像处理的技巧与注意事项
物理实验技术中图像处理的技巧与注意事项在物理实验中,图像处理技术被广泛应用于数据采集、分析以及实验结果的展示中。
良好的图像处理能够提高实验数据的准确性和可靠性,并给实验结果的呈现带来更多的信息和视觉效果。
本文将介绍一些物理实验中图像处理的技巧与注意事项。
一、图像采集与处理的准备工作在进行物理实验之前,需要进行图像采集与处理的准备工作。
首先,选择合适的图像采集设备,如数码相机或高速相机等。
其次,要设置合适的摄像参数,包括曝光时间、白平衡、对焦等。
在进行图像处理时,还需要选择合适的图像处理软件,如Photoshop、ImageJ等。
二、图像采集与处理的技巧1. 标定图像尺度:在使用图像进行测量时,需要确定图像中的物理尺度。
一种简单的方法是在实验中放置一个已知尺寸的标尺或物体,通过测量标尺或物体在图像中的像素尺寸,可以得到像素与物理尺寸的转换关系。
2. 图像去噪:在一些实验条件不理想的情况下,图像中可能会存在噪声。
为了减少噪声的影响,可以使用图像处理软件中的降噪滤波算法,如中值滤波、均值滤波等。
对于一些特定类型的噪声,还可以采用适应性滤波算法进行去噪处理。
3. 图像增强:为了提高图像的清晰度和对比度,可以使用图像处理软件中的增强功能。
例如,可以调整图像的亮度、对比度、色彩等参数,以达到更好的视觉效果。
4. 图像分割:在一些实验中,需要对图像进行分割,提取感兴趣的目标物体。
常见的分割方法包括阈值分割、边缘检测、区域生长等。
通过图像分割,可以对实验结果进行精确的量化分析。
5. 图像配准:在一些需要比较差异图像的实验中,需要对图像进行配准,使得它们具有相同的尺度和方向。
常见的图像配准方法包括基于特征点匹配的配准和基于图像变换的配准。
三、图像采集与处理的注意事项1. 光照条件的控制:光照条件对图像采集有很大的影响,因此需要对实验环境的光照进行控制。
避免强烈的直射光以及背光情况,尽量保持均匀的光照条件。
2. 采样率与分辨率的选择:在进行图像采集时,需要选择适当的采样率和分辨率。
数字图像处理实验指导书
数字图像处理实验指导书臧兰云电子工程学院实验一图像基本运算一、实验目的:1、了解数字图像处理基础2、掌握数字图像处理的基本运算方法3、学习利用matlab进行数字图像处理的基本方法二、实验内容:1、根据图像采样原理,试对lena图像分别进行4和16倍减采样,查看其减采样效果。
2、对一幅图像加入椒盐噪声,并通过减法运算提取出噪声。
3、两幅二值图像进行逻辑与、或、非运算。
4、实现把一幅图像旋转45°,并分别采用把转出显示区域的图像截去和扩大显示区域范围以显示图像的全部两种方式。
5、选取一幅大小为256*256像素的图像,分别将图比例放大1.5倍,比例缩小0.7倍,非比例放大到420*384像素,非比例缩小到150*180像素。
三、思考与总结:1、将一幅图像如果进行4倍、16倍和64倍增采样会出现什么情况?是否有其他方法可以实现图像的采样?2、图像的选转会导致图像的失真吗?若有,有什么办法可以解决这个问题?3、由非比例缩放得到的图片能够恢复到原图片吗?为什么?实验二图像变换及增强一、实验目的:1、掌握图像变换的应用2、掌握数字图像处理的空间域及频域的增强方法二、实验内容:1、构造一幅图像并对其旋转一定的角度,求原始图像及旋转后图像的频谱图。
2、对一幅灰度图像进行均衡化,灰度等级为8级。
3、对一幅灰度图像采用多种方法实现平滑、锐化滤波。
4、对一幅图像进行幂次变换。
三、思考与总结:1、图像变换在图像处理中的应用?2、什么是傅里叶变换的旋转性?3、以上实验分别可以应用到那些实际问题中? 实验三图像压缩编码一、实验目的:1、掌握图像压缩编码的概念2、比较图像压缩编码的各种方法二、实验内容:1、计算一幅灰度图像的熵。
2、选择一种方法对图像进行压缩,并计算压缩比。
三、思考与总结:1、注释程序功能2、以上实验可以应用到那些实际问题中?实验四图像分割及彩色图像处理一、实验目的:1、掌握图像分割的基本原理2、掌握彩色图像处理方法二、实验内容:1、用全局阈值法对图像进行分割2、实现sobel算子及Roberts等算子的边缘提取算法3、生成一幅大小为256*256的RGB图像。
数字图像处理实验报告实验三
代码:
I=imread('lines.png');
F=rgb2gray(I);
subplot(2,2,1);
imshow(I);
title('原始图像');
thread=130/255;
subplot(2,2,2);
imhist(F);
图5-2 添上一层(漆)
3.开运算open:
4.闭close:
5.HMT(Hit-Miss Transform:击中——击不中变换)
条件严格的模板匹配
模板由两部分组成。 :物体, :背景。
图5-3 击不中变换示意图
性质:
(1) 时,
(2)
6.细化/粗化
(1)细化(Thin)
去掉满足匹配条件的点。
图5-4 细化示意图
se = strel('ball',5,5);
I2 = imerode(I,se);
imshow(I), title('Original')
figure, imshow(I2), title('Eroded')
Matlab用imopen函数实现图像开运算。用法为:
imopen(I,se);
I为图像源,se为结构元素
构造一个中心具有菱形结构的结构元素,R为跟中心点的距离
SE = strel('rectangle',MN)
构造一个矩形的结构元素,MN可写在[3 4],表示3行4列
SE = strel('square',W)
构造一个正方形的矩阵。
图像分割算法的原理及实现
图像分割算法的原理及实现图像分割是一种将图像按照某种特定的准则进行拆分的技术,它被广泛应用于计算机视觉领域中的目标定位、图像识别以及医疗领域的病变检测等领域。
图像分割算法的实现要点包括图像特征提取、分割方法选择、分割效果评估等内容。
本文将从原理和实现两个层面对图像分割算法进行深入讲述。
一、图像分割算法原理的概述1.1 图像分割算法的基本原理图像分割是将图像按照其特征和相似性划分为若干个具有这些特征的部分的过程。
通常情况下,图像分割的基本原理是:首先通过预处理将图像中的噪声去除或减小,再进行特征提取来识别图像中感兴趣的目标或区域;接着根据预先设定的分割方法将图像划分为若干个子目标或子区域。
1.2 图像分割算法基本分类按照分割策略,图像分割算法可分为以下三类。
1.2.1 基于阈值的图像分割算法基于阈值的图像分割算法,是将图像根据像素值的分布情况进行分割。
分割时,选择一个阈值,通过枚举阈值的不同取值,找到最佳分割点,将图像分成两个子区域。
此类方法实现简单,但对于复杂场景和多目标识别效果会比较差。
1.2.2 基于区域的图像分割算法这类方法首先根据图像特征将图像中不同的区域分割出来,再通过分割区域外的连续边界将相邻区域进行合并。
1.2.3 基于边缘处理的图像分割算法这类方法首先对图像中的边缘进行检测,再根据边缘连接将图像区域划分为不同的部分。
此类方法对噪声敏感较小,但对于曲线和空间位置的变化比较大的图像难以处理。
二、图像分割算法实现的方法和技术2.1 图像特征提取在实现图像分割的过程中,需要对图像进行特征提取。
主要有以下两种方法。
2.1.1 基于像素点的特征提取方法这种方法主要是根据像素点的位置、颜色等特征进行分割。
其中,像素点的位置是指在图像中的坐标位置,而像素点的颜色是指在图像中的颜色属性。
2.1.2 基于图像区域的特征提取方法这种方法是根据不同区域的纹理、形状或颜色等进行分割。
该方法常用的特征提取技术包括SIFT、SURF、LBP等。
图像处理综合实验报告
图像处理综合实验报告一、引言图像处理是计算机科学中的重要研究领域,其应用范围广泛,涵盖了图像增强、图像分割、图像识别等多个方面。
本实验旨在通过综合实验的方式,探索图像处理的基本方法和技术,并对实验结果进行分析和总结。
二、实验目的1. 了解图像处理的基本概念和原理;2. 熟悉常用的图像处理工具和算法;3. 掌握图像处理中常见的操作和技术;4. 分析实验结果并提出改进意见。
三、实验步骤1. 实验准备在实验开始之前,我们需要准备一台计算机和图像处理软件,例如MATLAB、Python等。
同时,需要收集一些图像数据作为实验样本。
2. 图像增强图像增强是图像处理中常用的操作,旨在改善图像的质量和视觉效果。
我们可以通过调整图像的亮度、对比度、色彩等参数来实现图像增强。
在实验中,我们可以选择一些常见的图像增强算法,如直方图均衡化、灰度拉伸等。
3. 图像滤波图像滤波是图像处理中常用的技术,用于去除图像中的噪声和平滑图像。
常见的图像滤波算法包括均值滤波、中值滤波、高斯滤波等。
在实验中,我们可以选择适合实验样本的滤波算法,并对比不同滤波算法的效果。
4. 图像分割图像分割是将图像划分为不同的区域或对象的过程。
常见的图像分割算法包括阈值分割、边缘检测、区域生长等。
在实验中,我们可以选择一种或多种图像分割算法,并对比它们的分割效果和计算复杂度。
5. 图像识别图像识别是图像处理的重要应用之一,它可以用于识别和分类图像中的对象或特征。
在实验中,我们可以选择一些常用的图像识别算法,如模板匹配、神经网络等,并通过实验样本进行图像识别的实验。
四、实验结果与分析1. 图像增强实验结果我们选取了一张低对比度的图像作为实验样本,经过直方图均衡化和灰度拉伸处理后,图像的对比度得到了明显的改善,细节部分更加清晰。
2. 图像滤波实验结果我们选取了一张带有高斯噪声的图像作为实验样本,经过均值滤波、中值滤波和高斯滤波处理后,图像的噪声得到了有效的去除,图像更加平滑。
数字图像处理四个实验
数字图像处理实验指导书目录实验一MATLAB数字图像处理初步实验二图像的代数运算实验三图像增强-空间滤波实验四图像分割实验五形态学运算3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.图像间如何转化。
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。
将坐标值数字化成为取样;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]。
数字图像处理实验(全完整答案)
实验一常用MATLAB图像处理命令一、实验目得1、熟悉并掌握MATLAB工具得使用;2、实现图像得读取、显示、代数运算与简单变换。
二、实验环境MATLAB 6。
5以上版本、WIN XP或WIN2000计算机三、常用函数●读写图像文件1 imreadimread函数用于读入各种图像文件,如:a=imread('e:\w01。
tif')2 imwriteimwrite函数用于写入图像文件,如:imwrite(a,’e:\w02。
tif’,’tif')3imfinfoimfinfo函数用于读取图像文件得有关信息,如:imfinfo('e:\w01、tif’)●图像得显示1imageimage函数就是MATLAB提供得最原始得图像显示函数,如:a=[1,2,3,4;4,5,6,7;8,9,10,11,12];image(a);2 imshowimshow函数用于图像文件得显示,如:i=imread('e:\w01、tif');imshow(i);title(‘原图像’)%加上图像标题3 colorbarcolorbar函数用显示图像得颜色条,如:i=imread(’e:\w01。
tif');imshow(i);colorbar;4 figurefigure函数用于设定图像显示窗口,如:figure(1); /figure(2);5 subplot把图形窗口分成多个矩形部分,每个部分可以分别用来进行显示、Subplot(m,n,p)分成m*n个小窗口,在第p个窗口中创建坐标轴为当前坐标轴,用于显示图形、6 plot绘制二维图形plot(y)Plot(x,y)xy可以就是向量、矩阵。
图像类型转换1rgb2gray把真彩图像转换为灰度图像i=rgb2gray(j)2 im2bw通过阈值化方法把图像转换为二值图像I=im2bw(j,level)Level表示灰度阈值,取值范围0~1(即0.n),表示阈值取自原图像灰度范围得n%3 imresize改变图像得大小I=imresize(j,[m n])将图像j大小调整为m行n列图像运算1imadd两幅图像相加,要求同样大小,同种数据类型Z=imadd(x,y)表示图像x+y2 imsubstract两幅图像相减,要求同样大小,同种数据类型Z=imsubtract(x,y) 表示图像x-y3 immultiplyZ=immultiply(x,y) 表示图像x*y4 imdivideZ=imdivide(x,y) 表示图像x/y四、实验内容(请将实验程序填写在下方合适得位置,实验图像结果拷屏粘贴)1、读入一幅RGB图像,变换为灰度图像与二值图像,并在同一个窗口内分成三个子窗口来分别显示RGB图像与灰度图像,注上文字标题。
机器视觉实验报告
机器视觉实验报告机器视觉实验报告引言机器视觉是一种模拟人类视觉系统的技术,通过计算机视觉算法和图像处理技术,使计算机能够识别和理解图像。
本实验旨在探索机器视觉在不同场景下的应用,并评估其性能和准确性。
实验一:物体识别在第一个实验中,我们使用了一个经典的物体识别算法——卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)。
我们为该网络提供了一组包含不同物体的图像样本,训练它来识别这些物体。
经过多次训练和调优后,我们得到了一个准确率达到90%以上的物体识别模型。
实验二:人脸识别人脸识别是机器视觉领域的一个重要应用。
在本实验中,我们使用了一种基于深度学习的人脸识别算法。
我们收集了一组包含不同人的人脸图像,并将其用于训练模型。
经过反复的训练和验证,我们的人脸识别模型在准确率方面取得了令人满意的结果。
实验三:图像分割图像分割是指将图像划分为若干个区域的过程。
在本实验中,我们使用了一种基于深度学习的图像分割算法。
我们提供了一组包含不同对象的图像样本,并训练模型来识别和分割这些对象。
通过与手动标注的结果进行比较,我们发现该算法在图像分割任务上表现出色。
实验四:运动检测运动检测是机器视觉中的一个重要任务,它可以用于安防监控、行为分析等领域。
在本实验中,我们使用了一种基于光流法的运动检测算法。
我们提供了一组包含运动和静止场景的视频样本,并训练模型来检测和跟踪运动目标。
实验结果显示,该算法在运动检测方面具有较高的准确率和鲁棒性。
实验五:场景理解场景理解是机器视觉中的一个挑战性任务,它要求计算机能够对图像进行语义分析和推理。
在本实验中,我们使用了一种基于深度学习的场景理解算法。
我们提供了一组包含不同场景的图像样本,并训练模型来理解和描述这些场景。
实验结果表明,该算法在场景理解方面取得了显著的进展。
结论通过本次实验,我们深入了解了机器视觉技术的应用和发展。
从物体识别到场景理解,机器视觉在各个领域都展现出了巨大的潜力和前景。
图像分割三——基于区域的分割
7-3 图像分割三——基于区域的分割一、实验目的:1. 理解和掌握基于区域的图像分割方法;2. 利用 MATLAB 程序实现图像的区域生长以及区域的分离和聚合;3. 使学生通过实验体会分割方法对图像处理的效果,以及各种因素对分割效果的影响。
二、实验内容:1. 利用 Matlab 编程实现用区域生长检测焊接空隙。
2. 使用区域分离和聚合对天鹅星座环的 X 射线图像进行分割。
三、实验步骤:1.使用函数 regiongrow 分割包含裂缝和孔隙的焊接 X 射线图像。
1)打开 Matlab,新建 m 文件“regiongrow.m” ,该文件的功能即为定义函数 regiongrow 实现对图像进行区域生长。
function [g, NR, SI, TI] = regiongrow(f, S, T)%REGIONGROW Perform segmentation by region growing.f = double(f);% If S is a scalar, obtain the seed image.if numel(S) == 1SI = f == S;S1 = S;else% S is an array. Eliminate duplicate, connected seed locations % to reduce the number of loop executions in the following% sections of code.SI = bwmorph(S, 'shrink', Inf);J = find(SI);S1 = f(J); % Array of seed values.endTI = false(size(f));for K = 1:length(S1)seedvalue = S1(K);S = abs(f - seedvalue) <= T;TI = TI | S;end% Use function imreconstruct with SI as the marker image to% obtain the regions corresponding to each seed in S. Function % bwlabel assigns a different integer to each connected region.[g, NR] = bwlabel(imreconstruct(SI, TI));2)实现对函数 regiongrow 的调用,代码如下:clcclearf = imread('Fig720(a).jpg');%figure;subplot(2,2,1);imshow(f)title('原始图像')[g,NR,SI,TI] = regiongrow(f,255,65);NR%figure;subplot(2,2,2);imshow(SI) % 包含有种子点的图像title('种子点图像')%figure;subplot(2,2,3);imshow(TI) % 包含在经过连通性处理前通过阈值测试的像素 title('通过阈值测试的像素')%figure;subplot(2,2,4);imshow(g)title('8 连通性分析后的结果')2.使用区域分离和聚合对天鹅星座环的 X 射线图像进行分割。
分割实验报告范文
实验名称:分割实验一、实验目的1. 了解分割算法的基本原理和分类。
2. 掌握常用的分割算法,如阈值分割、边缘检测等。
3. 熟悉分割算法在图像处理中的应用。
二、实验原理分割算法是图像处理中的一项基本技术,其主要目的是将图像分割成若干个区域,以便对图像进行进一步的分析和处理。
分割算法可分为阈值分割、边缘检测、区域生长、聚类等方法。
1. 阈值分割:通过设定一个阈值,将图像中的像素分为两类,一类为背景,一类为前景。
2. 边缘检测:通过检测图像中像素的灰度变化,找出图像的边缘。
3. 区域生长:从种子点开始,逐步将相邻的像素合并到同一个区域。
4. 聚类:将图像中的像素根据其特征进行分类。
三、实验内容1. 阈值分割实验(1)选择一幅图像作为实验对象。
(2)设定阈值,对图像进行分割。
(3)分析分割结果,比较不同阈值对分割效果的影响。
2. 边缘检测实验(1)选择一幅图像作为实验对象。
(2)采用不同的边缘检测算法(如Sobel、Prewitt、Roberts等)对图像进行处理。
(3)比较不同算法的边缘检测结果,分析其优缺点。
3. 区域生长实验(1)选择一幅图像作为实验对象。
(2)设定种子点,选择合适的邻域搜索方法(如八邻域、四邻域等)。
(3)逐步将相邻的像素合并到同一个区域。
(4)分析分割结果,比较不同邻域搜索方法对分割效果的影响。
4. 聚类实验(1)选择一幅图像作为实验对象。
(2)采用不同的聚类算法(如K-means、层次聚类等)对图像进行处理。
(3)比较不同算法的聚类结果,分析其优缺点。
四、实验步骤1. 准备实验环境,安装相关软件。
2. 选择实验对象,如一张包含前景和背景的图像。
3. 根据实验目的,选择合适的分割算法。
4. 设置参数,如阈值、邻域搜索方法等。
5. 运行实验,观察分割结果。
6. 分析实验结果,总结经验。
五、实验结果与分析1. 阈值分割实验结果分析通过实验,我们可以发现,不同的阈值对分割效果有较大影响。
数字图像处理 实验报告(完整版)
数字图像处理实验一 MATLAB数字图像处理初步一、显示图像1.利用imread( )函数读取一幅图像,假设其名为lily.tif,存入一个数组中;2.利用whos 命令提取该读入图像flower.tif的基本信息;3.利用imshow()函数来显示这幅图像;实验结果如下图:源代码:>>I=imread('lily.tif')>> whos I>> imshow(I)二、压缩图像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;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lily.jpg;语法:imwrite(原图像,新图像,‘quality’,q), q取0-100。
6.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flily.bmp。
7.用imread()读入图像Sunset.jpg和Winter.jpg;8.用imfinfo()获取图像Sunset.jpg和Winter.jpg的大小;9.用figure,imshow()分别将Sunset.jpg和Winter.jpg显示出来,观察两幅图像的质量。
其中9的实验结果如下图:源代码:4~6(接上面两个) >>I=imread('lily.tif')>> imfinfo 'lily.tif';>> imwrite(I,'lily.jpg','quality',20);>> imwrite(I,'lily.bmp');7~9 >>I=imread('Sunset.jpg');>>J=imread('Winter.jpg')>>imfinfo 'Sunset.jpg'>> imfinfo 'Winter.jpg'>>figure(1),imshow('Sunset.jpg')>>figure(2),imshow('Winter.jpg')三、二值化图像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。
图像分割区域生长法
江苏科技大学数字图像处理图像分割——区域生长法专题1 图像分割简介图像分割( image segmentation) 就是把图像分成各具特征的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。
这里特征可以是象素的灰度、颜色、纹理等, 预先定义的目标可以对应单个区域也可以对应多个区域。
图像分割是图像处理到图像分析的关键步骤, 在图像工程中占据重要的位置。
一方面, 它是目标表达的基础, 对特征测量有重要的影响。
另一方面, 因为图像分割及其基于分割的目标表达、特征提取和参数测量等将原始图像转化为更抽象更紧凑的形式, 使得更高层的图像分析和理解成为可能。
图像分割是一种重要的图像处理技术, 它不仅得到人们的广泛重视和研究, 在实际中也得到大量的应用。
图像分割包括目标轮廓、阈值化、图像区分或求差、目标检测、目标识别、目标跟踪等技术。
从大的方面来说,图像分割方法可大致分为基于区域的方法、基于边缘的方法、区域与边缘相结合的方法,以及在此基础上的采用多分辨率图像处理理论的多尺度分割方法。
其中基于区域的方法采用某种准则,直接将图像划分为多个区域。
而基于边缘的方法则通过检测包含不同区域的边缘,获得关于各区域的边界轮廓描述,达到图像分割的目的,而区域与边缘相结合的方法通过区域分割与边缘检测的相互作用,得到分割结果。
图像分割中基于区域的方法主要有直方图门限法、区域生长法、基于图像的随机场模型法、松弛标记区域分割法等。
本文主要讨论基于区域分割的区域生长法。
区域生长是一种古老的图像分割方法,最早的区域生长图像分割方法是由Levine等人提出的。
该方法一般有两种方式,一种是先给定图像中要分割的目标物体内的一个小块或者说种子区域,再在种子区域基础上不断将其周围的像素点以一定的规则加入其中,达到最终将代表该物体的所有像素点结合成一个区域的目的;另一种是先将图像分割成很多的一致性较强,如区域内像素灰度值相同的小区域,再按一定的规则将小区域融合成大区域,达到分割图像的目的,典型的区域生长法如T. C. Pong等人提出的基于小面(facet)模型的区域生长法,区域生长法固有的缺点是往往会造成过度分割,即将图像分割成过多的区域。
实验三图像分析实验——图像分割、形态学及边缘与轮廓分析
实验三图像分析实验——图像分割、形态学及边缘与轮廓分析一、实验条件PC机数字图像处理实验教学软件大量样图二、实验目的1、熟悉图像形态学分析的基本原理,观察不同形态学方法处理的结果;2、熟悉图像阈值分割、区域生长、投影及差影检测和模板匹配的基本原理,观察处理的结果;3、熟悉图像边缘检测、Hough平行线检测、轮廓提取及跟踪和种子填充的基本原理,观察处理的结果;4、了解图像矩、空穴检测、骨架提取的基本原理,观察处理的结果。
三、实验原理本次实验侧重于演示观察,由于内容繁多,并且系统中已有部分实验项目的原理说明,因此实验原理及编程实现步骤这里不再详细叙述,有兴趣的同学可以查阅数字图像处理方面的有关书籍。
四、实验内容1、图像形态学分析内容包括:图像膨胀、图像腐蚀、开运算、闭运算和图像细化针对二值图像进行处理,有文字说明,实验步骤中将详细介绍其使用方法。
2、图像分割内容包括:阈值分割、区域生长、投影检测、差影检测和模板匹配阈值分割:支持灰度图像。
从图库中选择图像分割中的源图, 然后执行图像分析→图像分割→阈值分割, 比较原图和分割后的图, 对照直方图分析阈值分割的特点。
对源图再执行一次图像变换→点运算→阈值变换, 比较分析阈值变换和阈值分割的结果。
区域生长:支持灰度图像。
操作方法与阈值分割类似,比较分析其与阈值分割的不同。
投影检测:只支持二值图像。
从图库中选择投影检测中的源图, 然后执行图像分析→投影检测→水平投影, 然后再垂直投影, 记录下检测部分的水平和垂直方向的位置。
如有必要, 在检测之前, 对图像进行平滑消噪。
差影检测:支持灰度图像。
从图库中选择图像合成中的源图, 然后执行图像分析→图像合成→图像相减, 在弹出的文件对话框中选择图库图像合成中的模板图像,观察分析差影结果。
模板匹配:支持灰度图像。
从图库中选择模板匹配中的源图, 然后执行图像分析→模式识别→模板匹配, 在弹出的文件对话框中选择图库模板匹配中的模板图像, 观察分析结果。
dip工作总结报告
dip工作总结报告1. 引言在过去的一段时间里,我在数字图像处理(DIP)领域积极参与了各种项目和任务。
本报告旨在总结我在DIP方面的工作经验和取得的成就,同时分享一些我所学到的知识和技能。
2. 项目一:图像去噪在这个项目中,我们的目标是开发一种有效的图像去噪算法。
我首先对图像噪声的类型和来源进行了调研,然后提出了一种基于小波变换的去噪方法。
通过在不同频率上对图像进行分解和滤波,我们成功地降低了噪声水平,并增强了图像的质量。
该算法在多个实验中得到验证,并取得了令人满意的结果。
3. 项目二:图像分类这个项目要求我们开发一个自动图像分类系统,能够将输入的图像分为不同的类别。
我首先进行了数据集的收集和整理,并对数据进行了预处理,包括图像增强、特征提取等。
然后,我尝试了多种机器学习算法,如支持向量机(SVM)和卷积神经网络(CNN),并对它们的性能进行了比较。
最终,我们采用了深度学习方法,通过训练一个CNN模型,成功实现了准确的图像分类。
4. 项目三:图像分割在这个项目中,我们致力于将输入的图像分割成多个区域,并根据区域的特征进行进一步的分析和处理。
为了达到这个目标,我运用了视觉注意力机制和区域生长算法。
首先,我使用了一种基于显著性检测的方法来获取感兴趣的区域。
然后,我使用区域生长算法将这些区域进一步分割,并对它们进行特征提取和分析。
最终,我们成功地实现了准确的图像分割,并进一步应用于目标检测和识别等任务中。
5. 结论通过参与这些DIP项目,我不仅巩固了我在数字图像处理领域的知识,还学到了许多新的技能和算法。
我深入了解了图像去噪、图像分类和图像分割等关键问题,并成功地应用了各种方法。
在今后的工作中,我将继续努力深化我的DIP技术,探索更多领域的应用,并不断提升自己的能力和水平。
参考文献:[1] Smith, J. et al. (2018). A Wavelet-Based Denoising Algorithm for Digital Images. Journal of Image Processing, 25(3), 112-126.[2] Li, W. et al. (2019). Deep Learning for Image Classification: A Comprehensive Review. Neural Networks, 101, 235-247.[3] Zhou, H. et al. (2020). Region-Based Image Segmentation Using Saliency Detection and Region Growing. IEEE Transactions on Image Processing, 29, 1285-1298.。
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实验三图像分割
一、实验目的
1、掌握基于边缘的分割方法:检测图像点边缘,线边缘
2、掌握基于区域的分割方法:阈值分割技术、区域生长技术、分水岭分割方法
3、用MATLAB编写程序实现上述分割方法
二、实验内容
1、点、线和边缘检测
1)点检测方法为g=abs(imfilter(double(f),w))>=T,即将图像f 用8邻域拉普拉斯模板w 进行滤波,得到滤波图像g,将图像g中大于最高灰度值一半的图像显示出来,即得到检测的点。
2)线检测方法为g=abs(imfilter(double(f),w)),即将图像f分别用,水平、垂直、+45度,-45度模板检测。
3)边缘检测方法为使用edge函数,语法BW = edge(I,‘parameter’),即用edge函数,通过实验选择一种较好的算子检测图像边缘。
要求:给出djc.m,xjc.m,byjc.m三个完整程序,给出原始图像,检测后的图像,合理排列图像,给出合理的图像title。
2、阈值分割
语法:level = graythresh(I) ,自动阈值分割。
要求:给出yzfg.m完整程序,给出原始图像,分割后的图像,合理排列图像,给出合理的图像title。
3、区域生长技术
使用函数regionGrow(见附件1),实现图像分割。
要求:给出程序各行注释;给出原始图像,分割后的图像,合理排列图像,给出合理的图像title。
4、分水岭分割方法
使用附件2代码对图像进行分割。
要求:给出程序各行注释;给出原始图像,分割后的图像,合理排列图像,给出合理的图像title。
三、实验报告内容
1、4个源程序,2个程序注释;分别实现图像分割。
2、试验中涉及的相应的图像,具体见每一项实验的“要求”。
打印图像(B5纸),附在试验报告之后。
function J = regionGrow(I)
if isinteger(I)
I=im2double(I);
end
figure,imshow(I),title('Ô-ʼͼÏñ')
[M,N]=size(I);
[y,x]=getpts;
x1=round(x);
y1=round(y);
seed=I(x1,y1);
J=zeros(M,N);
J(x1,y1)=1;
sum=seed;
suit=1;
count=1;
threshold=0.15;
while count>0
s=0;
count=0;
for i=1:M
for j=1:N
if J(i,j)==1
if (i-1)>0 & (i+1)<(M+1) & (j-1)>0 & (j+1)<(N+1)
for u= -1:1
for v= -1:1
if J(i+u,j+v)==0 & abs(I(i+u,j+v)-seed)<=threshold& 1/(1+1/15*abs(I(i+u,j+v)-seed))>0.8
J(i+u,j+v)=1;
count=count+1;
s=s+I(i+u,j+v);
end
end
end
end
end
end
end
suit=suit+count;
sum=sum+s;
seed=sum/suit;
end
f=imread('**.**'); imshow(f);
g=im2bw(f,graythresh(f)); figure,imshow(g);
gc=~g;
D=bwdist(gc);
L=watershed(~D);
w=L==0;
g2=g&~w;
figure,imshow(g2);。