数字图像处理实验指导书(给学生)
数字图像处理实验指导书
数字图像处理实验指导书Digital image processing ExperimentalInstruction崔艳秋许爽大连民族学院Dalian nationalities university数字图像处理实验指导书机电信息工程学院(College of Electromechanical and Information Engineering)2009年7月10日基本要求Basic requirements1.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。
《数字图像处理》实验指导书1
《数字图像处理》实验指导书前言本实验指导书可作为电子信息工程、通信工程、生物医学工程等专业《数字图像处理》课程的实验指导书。
实验指导书共提供了6个实验，要求在VB环境下实现。
实验名称与学时安排详见下表。
实验名称与学时安排表实验教学基本要求：1、在实验前，认真准备，熟悉和掌握相关实验内容的基本算法和程序设计技术。
2、根据实验目的和要求，按时认真完成各实验的上机操作。
3、实验结束后，要及时提交经调试正确的程序源代码、生成的可执行文件、实验报告书等文档。
实验一图象的读取保存及图像的二值化处理一、实验目的1、熟悉《数字图像处理》的实验平台。
2、了解VB对图像进行处理的基本方法。
3、熟悉彩色图像变成灰度图象以及灰度图像转换成二值图像的基本原理及处理过程。
二、实验准备1、复习彩色图像变成灰度图象以及灰度图像的二值化处理的基本原理。
2、阅读下列内容，了解VB对图像进行处理的基本方法。
（1）读取图像通过扫描仪、摄像机等输入计算机以.bmp、.ico或.wmf存储的图像文件，可用LoadPicture函数把图像文件装入窗体、图片框或图像框中，例如：picture1.picture=loadpicture(“c:\image\flower.bmp”)可以把路径为c:\image\flower.bmp的图像文件装入图片框picture1中。
为了使图片框的大小与图像相匹配，应将图片框的autosize属性设置为True。
（2）用Point方法获取彩色图像的颜色值Point方法的功能是获取图像上指定像素的颜色值。
格式为：Object.Point（x，y）其中，Object表示获取颜色的对象名，（x，y）为取得颜色的坐标位置。
Point 方法将指定位置的像素的颜色值返回一个长整形数。
例如，求图片框picture 1中图像在位置（x，y）的像素颜色值（col）时，可写为：dim col as longcol=picture1.Point（x，y）（3）用Pset方法画点Pset方法的功能是在指定的位置画一个指定颜色的点。
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》实验指导书实验一数字图像文件基本类型转换一、实验目的 1. 了解Matlab支持4种图像类型：灰度图像、二值图像、索引图像和RGB图像。
2. 学会运用MATLAB 实现4种类型之间的转换。
3. 熟练掌握在MATLAB中如何读取和存储图像。
4. 掌握图像间的基本运算。
二、实验原理数字图像处理就是将图像信号转换成数字格式并利用计算机对其进行一系列的操作，以得到所期望的结果。
它基本的步骤可分为图像信息的获取、存储、处理、传输、输出和显示。
数字图像处理的基本方法包括图像数字化、图像变换、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像分割、图像分析与描述和图像识别分类。
应用领域则是非常广泛，主要包括有宇宙探测、通信工程、遥感、生物医学、工业生产、军事公安、信息安全和信息检索等。
1、数字图像的特点⑴相比于语音等其他信号，图像具有信息量大、占用频带宽的特点。
在图像通信中，有限信道根本无法实时传输图像，这对图像频带压缩提出了很高的要求。
⑵像素间相关性大。
在同一帧内各相邻像素间具有相同或相近的灰度可能性很大，而运动图像的相邻帧相关性更大。
这些都说明数字图像中存在着大量的冗余，通过减少或消除这些冗余，进行图像压缩的可能性很大。
在数字图像处理中，一方面要充分考虑人的视觉特性，简化处理过程。
2、图像的读取及存储⑴图像的读取读取图像函数：imread() 格式：变量名=imread(‘路径\\文件名’,‘文件格式’) 例：x=imread(‘‘, ‘jpg’); 需要注意的是这是简略的写法，说明这幅图片在MATLAB的默认路径下。
⑵图像的保存①将图像写到文件imwrite() 格式：imwrite(变量名，‘新文件名’) 例：imwrite(x,’new_’) 此时图片会自动存入默认路径下。
②将图像用save命令以mat文件形式保存到磁盘中，以后可用load命令调用。
格式：save 保存的文件名变量名load 保存的文件名3、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。
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_1112(1)学生版
数字图像处理实验指导书上机讲座 (1)实验一数字图像的运算 (2)实验1.1 直方图 (2)实验1.2 3*3均值滤波 (4)实验1.3 3*3中值滤波 (5)实验1.4 图像的缩放 (6)实验1.5 图像旋转 (8)实验二数字图像的离散余弦变换 (9)实验三基于直方图均衡化的图像增强 (15)1.直方图修改处理图像的概念及方法.............................. 错误!未定义书签。
2.直方图均衡化增强图像对比度的MATLAB程序：.... 错误!未定义书签。
实验四图像分割（常见的边缘检测算子——Sobel、Prewitt、Log） .............. ０上机讲座1. 灰度图像的显示（1）256色下显示64级灰度图像调色板设置：R=G=B=I=0 - 63 可显示64级真灰度。
（2）16、24或32位真彩下同理可显示更多灰度级的灰度图像。
（3）Windows 下可显示格式为*.bmp 、*.pcx 、*.jpg 和*.gif 等Windows 能识别并能显示的格式图像。
2. 图像处理用图像数据 （1）无格式图像图像处理中，常使用无格式（不带格式）图像数据。
（2）上机给定无格式图像数据① 人头像：lena.img256×256×8（分辨率/大小：256×256，灰度级：28=256级）。
② 显微医学细胞图像：cell_128.img128×128×8（分辨率/大小：128×128，灰度级：28=256级）。
③ 指纹图像：fing_128.img128×128×8（分辨率/大小：128×128，灰度级：28=256级）。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧→→⎪⎩⎪⎨⎧→→→→→⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧−−−−→−打印存盘编辑图文混排下的粘贴打印存盘编辑粘贴编辑下的“画图”下按选择一幅图显示图象word word windows CopyFigure Edit No..Figure No..Figure windows MATLAB 2211 4. MA TLAB 命令简介MATLAB 的命令很多很难记，为了帮助用户找到命令，MA TLAB 通过其广泛的在线帮助功能提供帮助。
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。
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。
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：通过转换公式获得：3 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：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。
实验步骤1 启动MATLAB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实验仪器1计算机；2 MATLAB程序；3记录用的笔、纸。
实验报告内容1叙述实验过程；2提交实验的原始图像和结果图像。
思考题1．设定不同的斜率值和截距，显示效果会怎样？2．直方图均衡化是什么意思？它的主要用途是什么？3. 均值（中值）滤波的模板大小对处理效果有什么影响？基本函数：图像读入：imread图像显示：imshow计算直方图：imhist直方图均衡化：histeq添加噪声：imnoise滤波器定义：fspecial中值滤波：medfilt2实验二、图像的傅立叶变换实验目的1了解图像变换的意义和手段；2熟悉傅里叶变换的基本性质；3热练掌握FFT方法及应用；4通过实验了解二维频谱的分布特点；5通过本实验掌握利用MATLAB编程实现数字图像的傅立叶变换及滤波锐化和复原处理；6 了解理想、巴特沃兹、高斯等不同滤波器的结构及滤波效果。
数字图像处理
“数字图像处理”实验指导书（一）一、实验课程编码：103003二、实验课程名称：数字图像处理三、实验项目名称：练习图像处理软件Photoshop的使用四、实验目的1．对常用的图像处理方法的处理效果有一个直观的认识；2．学习利用现成软件实现图像处理的方法。
五、主要设备计算机（含Windows XP，VC++6.0，MSDN，Photoshop）六、实验内容1．熟悉Photoshop的界面，了解工具栏菜单的各项功能；2．对样例图像进行各种基本处理。
七、实验步骤1．开机，运行Photoshop程序，并打开样例图像；2．依次查看工具栏菜单的各项功能；3．对样例图像进行各种基本处理（如增加亮度、提高对比度、改变颜色、放大、扭曲等）。
八、实验结果熟悉了Photoshop，能用Photoshop简单地处理图像了。
执笔人：杨磊实验室主任：系主任：杨磊一、实验课程编码：103003二、实验课程名称：数字图像处理三、实验项目名称：BMP图像文件格式解析（综合性、设计性实验）四、实验目的深入了解和掌握BMP图像的文件格式五、主要设备计算机（含Windows XP，VC++6.0，MSDN，Photoshop）六、实验内容1．使用Visual C++编制程序，用多幅8位灰度图像实现对BMP图像文件格式的解析和显示；2．要求解析和显示图像文件头、信息头以及颜色表和图像数据的各项内容；3．输出图像的颜色表；4．输出图像中每个像素的灰度值；七、实验步骤1．开机，运行Visual C++程序；2．编制程序，打开BMP图像文件；3．分析BMP文件的组成。
八、实验结果写出BMP文件结构，输出选定图像指定位置的像素灰度值。
执笔人：杨磊实验室主任：系主任：杨磊一、实验课程编码：103003二、实验课程名称：数字图像处理三、实验项目名称：图像增强（空间域灰度图像）（综合性实验）四、实验目的熟悉空间域图像增强方法，掌握增强模板使用方法。
五、主要设备计算机（含Windows XP，VC++6.0，MSDN，Photoshop）六、实验内容1．使用Visual C++编制程序，分别采用给定的两个模板对给定的一幅灰度图像进行处理并显示处理后的结果；2．对结果进行分析。
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。
数字图像处理实验指导书
实验一：图像文件类型转换实验目的：理解数字图像文件的几种基本类型掌握在MATLAB中进行图象文件类型转换的方法观察图象转换前后的效果加深对图象文件类型的理解熟悉图象格式、颜色系统间的转换实验内容：1）灰度图像与索引图像的相互转换2）RGB图像与索引图像的相互转换3）将图像转换为二值化图像实验方法：利用MATLAB工具进行实验一、灰度图像到索引图像的转换启动MATLAB，新建一个自己的工作文件夹（如下图中的“MYFIG”）。
并把它设置在当前的工作路径（Current Directory）下。
1)在该文件夹中拷入个灰度图片，比如“2.jpg”文件。
2)在MATLAB命令输入窗中，调用函数info=imfinfo('2.jpg')观查2.jpg是否为灰度图像在ColorType: 'grayscale' 属性行如此显示，则说明以2.jpg命名的文件为灰度图像。
3)输入如下命令完成转换RGB=imread('2.jpg'); % 将图像“2.jpg”的数据赋给变量RGBfigure(3); % 设定显示窗口3imshow(RGB); % 显示原“2.jpg”文件figure(1); % 设定显示窗口1[RGB1,map1]=gray2ind(RGB,128); % 指定灰度级128，进行灰度图像到索引图像转换imshow(RGB1,map1) ; % 显示索引图像1figure(2); % 设定显示窗口2[RGB2,map2]=gray2ind(RGB,16); % 指定灰度级16，进行灰度图像到索引图像转换imshow(RGB2,map2) ; % 显示索引图像2imwrite(RGB1,map1,'3.bmp'); % 将索引图像1保存为名为“3.bmp”的文件imwrite(RGB2,map2,'4.bmp'); % 将索引图像2 保存为名为“4.bmp”的文件info=imfinfo('3.bmp')info=imfinfo('4.bmp')运行并观察结果和现象。
《数字图像处理》实验指导书(vc)
《数字图像处理》实验指导书(vc)实验指导书一、概述............................................................. .. (2)二、建立程序框架............................................................. ..............................................2三、建立图像类............................................................. ..................................................3四、定义图像文档实现图像读/写............................................................. ...................10五、实现图像显示............................................................. ............................................12六、建立图像处理类............................................................. ........................................18七、实现颜色处理功能............................................................. ....................................19(一)亮度处理............................................................. ...................................................19(二)对比度处理............................................................. ...............................................22(三)色阶处理............................................................. ...................................................24(四)伽马变换............................................................. ...................................................25(五)饱和度处理............................................................. ...............................................25(六)色调处理............................................................. ...................................................29八、实现几何变换功能............................................................. ....................................29(一)图像缩放............................................................. ...................................................29(二)旋转............................................................. ...........................................................31(三)水平镜像............................................................. ...................................................35(四)垂直镜像............................................................. ...................................................36(五)右转90度............................................................. .................................................36(六)左转90度............................................................. .................................................37(七)旋转180度............................................................. ...............................................37九、实现平滑锐化功能............................................................. (38)十、图像处理扩展编程............................................................. (38)一、概述实验项目：图像处理程序编程运行环境：Window某P/2000编程工具：ViualC++6.0主要内容：(1)建立程序框架，实现图像的读取、保存、显示；(2)编写颜色处理、几何变换、平滑锐化等图像处理代码，并实现其调用；(3)自行编写实现扩展的图像处理功能。
数字图像处理实验指导书
实验五：图像压缩一. 实验目的通过调用Matlab有关二维余弦变换和小波变换函数对图像进行压缩与重构, 从而对图像压缩的变换域主要方法和图像压缩的效果有更为直观的认识.二. 实验设备装有Matlab软件的PC机.三. 实验内容和原理1．使用二维离散余弦变换（DCT）进行图像压缩。
显示原图像、DCT系数图像、重构图像与误差图像（原图像与重构图像之差），并计算均方误差MSE。
原始图像被转换成为8⨯8大小的块进行压缩与重构，重构时IDCT仅使用DCT系数的子集。
压缩后，仅保留具有较大方差的若干个DCT系数，丢弃其它的有较小方差的DCT系数，因为它们对重构的影响较小。
压缩应该做到在最合理地近似原图像的情况下使用最少的系数。
MATLAB程序如下：%Exam3%function Exam3(trueImage,Cnum)%trueImage：待压缩的原图像%Cnum：压缩时保留的系数的个数trueImage=double(trueImage)/255;%转化为双精度型figure;imshow(trueImage);title('original image');%显示原始图像%以下为对图像进行DCT变换，%得到图像的DCT系数矩阵及DCT系数方差矩阵dctm=dctmtx(8);%计算DCT矩阵，返回8⨯8DCT变换矩阵imageDCT=blkproc(trueImage,[8 8],'P1*x*P2',dctm,dctm.');%对图像实行不同的块处理DCTvar=im2col(imageDCT,[8 8],'distinct').';%重排图像块为矩阵列%求矩阵的行数DCTvar=(sum(DCTvar.*DCTvar)-(sum(DCTvar)/n).^2)/n;[dum,order]=sort(DCTvar);%排序%以下为显示系数图像%1表示保留的系数，0表示丢弃的系数Cnum=64-Cnum;mask=ones(8,8);%全1矩阵mask(order(1:Cnum))=zeros(1,Cnum);im8x8=zeros(9,9);im8x8(1:8,1:8)=mask;im128x128=kron(im8x8(1:8,1:8),ones(16));%Kronecher张量积figure;imshow(im128x128);title('DCT coefficients');%显示DCT系数图像%以下为重构及显示图像dctm=dctmtx(8);newImage=blkproc(imageDCT,[8 8],'P1*(x.*P2)*P3',dctm.',mask(1:8,1:8),dctm);figure;imshow(newImage);title('reconstructed image');figure;imshow(trueImage-newImage+0.45);title('error image');%显示误差图像error=(trueImage.^2-newImage.^2);MSE=sum(error(:))/prod(size(trueImage))%计算归一化图像的均方误差2. 使用小波变换进行图像压缩利用小波变换进行图像压缩过程如下：（1）对图像进行小波分解。
《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。
(完整版)数字图像处理实验指导书
“imwrite(I_R,’ss_G.jpg’)”和“imwrite(I_R,’ss_B.jpg’)”将它
们分别写入“ss_R.jpg”、“ss_G.jpg”和“ss_B.jpg”磁盘文
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实验方法、步骤
4.将读入的图像转换成灰度图像并保存为图象文件；
在“Command”窗口的命令提示符“>>”后分别输入 “I_Gray=rgb2gray(I)” 将图像转变为灰度图像并存于矩阵 “I_Gray”中，用“imwrite(I_Gray,’ss_Gray.jpg’)”将其写入 ss_Gray.jpg”磁盘文件中。
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实验方法、步骤
5.显示、查看读入图像、分解图像、转换图像；
• 用imshow()和imview()显示和查看各图像 • 用下面命令序列在一个视窗显示各图像：
subplot(231);imshow(I);title(‘原始图像’); subplot(233);imshow(I_Gray);title(‘灰度图像’); subplot(234);imshow(I_R);title(‘红色分量‘); subplot(235);imshow(I_G);title(‘绿色分量‘); subplot(236);imshow(I_B);title(‘蓝色分量‘);
3. 在Matlab下读入一幅图像，对其作DWT分 解。
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实验要求
1. 独立完成各项实验内容； 2. 记录每一项实验内容实现的步骤； 3. 编写FFT、DCT、DWT变换Matlab程序； 4. 打印输出原始图像、FFT的频谱图、将频率平面坐
DIP作业指导书
篇一：dip指导书《数字图像处理》实验指导书实验一、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、图像压缩实验五、图像融合实验一、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。
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。
至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。
数字图像处理实验指导书
（一）数字图像处理系统的安装调试原理：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。
实验内容：MATLAB操作基础包括MATLAB的安装及界面使用。
数字图像处理实验指导书zqd
《数字图像处理》实验指导书张启东实验一 MATLAB 图像及其操作一、实验目的1、熟练使用各种常用MATLAB命令2、了解MATLAB图像文件格式；3、了解MATLAB图像类型；4、了解MATLAB图像文件的读写；5、了解MATLAB标准的图像显示技术；二、实验原理及内容首先，数字图像以一定的格式存放在计算机的存储器中<如磁盘），常见的格式有BMP，TIF，PCX等等，因此我们要进行数字图像处理，需要完成的第一项工作就是把图像读到计算机的内存中，以便进行进一步的处理。
在Matlab中，函数imread(>完成此项工作。
我们用下面一小段Matlab语句即可实现将图像“rice.tif”显示在一个图像窗口的左边，将其轮廓图显示在该窗口的右边。
b5E2RGbCAPI=imread('rice.tif'>。
subplot(1,2,1>。
imshow(I>subplot(1,2,2>。
imcontour(I>。
这里，imread(‘rice.tif’>将磁盘上的图像文件rice.tif读入内存变量I中，subplot(1,2,1>生成一个可以横向放置2幅图像的窗口，并设置下一显示位置在左边，imshow(I>显示图像I，subplot(1,2,2>准备下一图像的显示位置，imcontour(I>生成图像I 的轮廓并显示在窗口的右边。
p1EanqFDPw数字图像一般可分为二值图、灰度图和真彩图等几类。
我们再看下面一段程序：bw=imread('text.tif'>。
bw2=imcomplement(bw>。
subplot(1,2,1>,imshow(bw>subplot(1,2,2>,imshow(bw2>这里函数imcomplement(bw>完成对二值图像text.tif<bw）的求补运算，<即原来黑的变白的，原来白的变黑的。
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黄石理工学院《数字图像处理》实验指导书电气与电子信息工程学院2008年3月前言“数字处理处理”是电子信息工程、自动控制、通信工程、生物医学电子工程、等专业的一门重要的专业基础课，也是国内各院校相应专业的主干课程。
当前，科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化，这要求高等院校培养的大学生，既要有坚实的理论基础，又要有严格的工程技术训练，不断提高实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。
21世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才，即要求培养智力高、能力强、素质好的人才。
由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，为此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理解深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，以及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处，做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。
在做完每个实验后，请务必写出详细的实验报告，包括实验方法、实验过程与结果、心得和体会等。
本书是在参考各类兄弟院校数字图像处理实验指导书的基础上由李玉平教师编写完成的，在编写的过程中得到了学院相关教师的帮助，在此，编者表示深切的谢意。
书中难免存在错误，欢迎批评指正！目录实验一、数字图像获取 (1)实验二、图像的傅立叶变换 (4)实验三、图像增强 (6)实验四、图像压缩 (8)实验五、图像复原 (13)实验六、图像分割 (16)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。
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。
至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。
扫描仪每扫一行就得到原稿x 方向一行的图像信息，随着沿y方向的移动，在计算机内部逐步形成原稿的全图。
在扫描仪的工作过程中，有两个元件起到了关键的作用。
一个是CCD，它将光信号转换成为电信号；另一个是A/D变换器，它将模拟电信号变为数字电信号。
CCD是Charge Couple Device的缩写，称为电荷耦合器件，它是利用微电子技术制成的表面光电器件，可以实现光电转换功能。
CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛，只不过摄像机中使用的是点阵CCD，即包括x、y两个方向用于摄取平面图像，而扫描仪中使用的是线性CCD，它只有x一个方向，y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。
CCD芯片上有许多光敏单元，它们可以将不同的光线转换成不同的电荷，从而形成对应原稿光图像的电荷图像。
如果我们想增加图像的分辨率，就必须增加CCD上的光敏单元数量。
实际上，CCD的性能决定了扫描仪的x方向的光学分辨率。
A/D变换器是将模拟量(Analog)转变为数字量(Digital)的半导体元件。
从CCD获取的电信号是对应于图像明暗的模拟信号，就是说图像由暗到亮的变化可以用从低到高的不同电平来表示，它们是连续变化的，即所谓模拟量。
A/D变换器的工作是将模拟量数字化，例如将0至1V的线性电压变化表示为0至9的10个等级的方法是：0至小于0.1V的所有电压都变换为数字0、0.1至小于0.2V的所有电压都变换为数字1……0.9至小于1.0V的所有电压都变换为数字9。
实际上，A/D变换器能够表示的范围远远大于10，通常是2^8=256、2^10=1024或者2^12=4096。
如果扫描仪说明书上标明的灰度等级是10bit，则说明这个扫描仪能够将图像分成1024个灰度等级，如果标明色彩深度为30bit，则说明红、绿、蓝各个通道都有1024个等级。
显然，该等级数越高，表现的彩色越丰富。
三、实验步骤1、扫描仪与计算机和打印机的连接；2、打开计算机，安装扫描仪的驱动程序；3、分别扫描一幅二值、灰度和彩色因像4、调整彩色图像的色彩。
5、将获得的图像的格式转换为“*.gif”的格式，保存或拷贝到MATLAB程序组根目录的“work”文件夹中，以便后面的实验做为“原图像”利用。
6、用matlab对图像裁剪，图像抽取，反转，镜像。
7、记录和整理实验报告四、实验仪器1、计算机；2、扫描仪（或数码相机、数字摄象机）及其驱动程序盘；3、图像处理软件（画图，photoshop, Microsoft photo edit、matlab等）；4、记录用的笔、纸。
五、实验程序五、实验结果六、思考题1、扫描仪有哪些重要指标？2、你使用过哪些图像获取设备呢？实验二、图像的傅立叶变换一、实验目的1、了解图像变换的意义和手段；2、熟悉傅里叶变换的基本性质；3、热练掌握FFT方法与应用；4、通过实验了解二维频谱的分布特点；5、通过本实验掌握利用MATLAB编程实现数字图像的傅立叶变换。
二、实验原理1、应用傅立叶变换进行图像处理傅里叶变换是线性系统分析的一个有力工具，它能够定量地分析诸如数字化系统、采样点、电子放大器、卷积滤波器、噪音和显示点等的作用。
通过实验培养这项技能，将有助于解决大多数图像处理问题。
对任何想在工作中有效应用数字图像处理技术的人来说，把时间用在学习和掌握博里叶变换上是很有必要的。
2、傅立叶（Fourier）变换的定义对于二维信号，二维Fourier变换定义为：二维离散傅立叶变换为：图像的傅立叶变换与一维信号的傅立叶变换变换一样，有快速算法，具体参见参考书目，有关傅立叶变换的快速算法的程序不难找到。
实际上，现在有实现傅立叶变换的芯片，可以实时实现傅立叶变换。
三、实验步骤1、打开计算机，安装和启动MA TLAB程序；程序组中“work”文件夹中应有待处理的图像文件；2、利用MatLab工具箱中的函数编制FFT频谱显示的函数;3 、a).调入、显示“实验一”获得的图像；图像存储格式应为“.gif”;b)对这三幅图像做FFT并利用自编的函数显示其频谱;c)讨论不同的图像内容与FFT频谱之间的对应关系。
4、记录和整理实验报告。
四、实验仪器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。
5、利用MATLAB软件实现数字图像傅立叶变换的程序：五、实验参考程序六、实验结果七、思考题1、傅里叶变换有哪些重要的性质?2、图像的二维频谱在显示和处理时应注意什么?实验三、图像增强一、实验目的1、掌握灰度直方图的概念及其计算方法；2、熟练掌握直力图均衡化和直方图规定化的计算过程；3、熟练掌握空域滤波中常用的平滑和锐化滤波器；4、掌握色彩直方图的概念和计算方法5、利用MATLAB程序进行图像增强。
二、实验原理图像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时，消弱或去除某些不需要的信息的处理方法。
其主要目的是处理后的图像对某些特定的应用比原来的图像更加有效。
图像增强技术主要有直方图修改处理、图像平滑化处理、图像尖锐化处理和彩色处理技术等。
本实验以直方图均衡化增强图像对比度的方法为主要内容，其他方法同学们可以在课后自行联系。
直方图是多种空间城处理技术的基础。
直方图操作能有效地用于图像增强。
除了提供有用的图像统计资料外，直方图固有的信息在其他图像处理应用中也是非常有用的，如图像压缩与分割。
直方图在软件中易于计算，也适用于商用硬件设备，因此，它们成为了实时图像处理的一个流行工具。
直方图是图像的最基本的统计特征，它反映的是图像的灰度值的分布情况。
直方图均衡化的目的是使图像在整个灰度值动态变化范围内的分布均匀化，改善图像的亮度分布状态，增强图像的视觉效果。
灰度直方图是图像预处理中涉及最广泛的基本概念之一。
图像的直方图事实上就是图像的亮度分布的概率密度函数，是一幅图像的所有象素集合的最基本的统计规律。
直方图反映了图像的明暗分布规律，可以通过图像变换进行直方图调整，获得较好的视觉效果。
直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图像转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。
三、实验步骤1、打开计算机，启动MA TLAB程序；程序组中“work”文件夹中应有待处理的图像文件；2、调入“实验一”中获取的数字图像，并进行计算机均衡化处理；3、显示原图像的直方图和经过均衡化处理过的图像直方图。
4、记录和整理实验报告四、实验仪器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、实验参考程序六、实验结果七、思考题1、直方图是什么概念？它反映了图像的什么信息？2、直方图均衡化是什么意思？它的主要用途是什么？实验四、图像压缩一、实验目的1、理解有损压缩和无损压缩的概念；2、理解图像压缩的主要原则和目的；3、了解几种常用的图像压缩编码方式；4、利用MATLAB程序进行图像压缩；二、实验原理1、图像压缩原理图像压缩主要目的是为了节省存储空间，增加传输速度。
图像压缩的理想标准是信息丢失最少，压缩比例最大。
不损失图像质量的压缩称为无损压缩，无损压缩不可能达到很高的压缩比；损失图像质量的压缩称为有损压缩，高的压缩比是以牺牲图像质量为代价的。
压缩的实现方法是对图像重新进行编码，希望用更少的数据表示图像。
信息的冗余量有许多种，如空间冗余，时间冗余，结构冗余，知识冗余，视觉冗余等，数据压缩实质上是减少这些冗余量。