数字图像实验三
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数字图像实验三图像增强
实验三、图像增强
一、实验目的
(1)熟悉并学会使用MATLAB中图像增强的相关函数。
(2)掌握图像灰度修正、平滑去噪、锐化加强边缘和轮廓的方法,并编程实现。
二、实验主要仪器设备
(1)台式机或笔记本电脑。
(2)MATLAB软件(含图像处理工具箱)。注意:由于软件版本的缘故,软件的界面可能有所差异,读者可以根据实际安装的软件选择相关的命令。
(3)典型的灰度、彩色图像文件。
三、实验原理
数码相机的曝光量指到达DC感光器件上的光线总量,用曝光值(EV)表示。图像
的过度曝光、曝光不足时,用曝光补偿调节
曝光量,这种功能可修正自动曝光设置值为
上升或下降几级。例如,某些DC的EV调整
范围为+3~0~-3。尝试对同一景象进行正确
曝光、过度曝光和曝光不足三种情况成像情
况。
(1)将一幅图像视为一个二维矩阵,用MATLAB进行图像增强。
(2)利用MATLAB图像处理工具箱中的函数imread(读入),imshow(显示),imnoise(加噪),filter2(滤波)对图像进行去噪处理。(3)图像灰度修正:灰度变换。对不满意的图像通过线性或非线性灰度映射关系进行变换,其效果可以得到明显提高。通过分析,会发现变换前后图像的直方图也发生相应的变化。(4)图像平滑方法:领域平均、中值滤波。分析图像降质的性质,区分平稳性还是非平稳型、加性还是乘性等,采用合适的去噪方法,可以去除或降低噪声对图像的影响。从频率域看,平均操作在降低噪声的同时衰减了图像的高频分量,会影响图像细节的重现。中值滤波对某些信号具有不变形,适用于消除图像中的突发干扰,但如果图像含有丰富的细节,则不宜使用。
(5)图像锐化方法:人眼对目标的边缘和轮廓较为敏感,对图像进行锐化,有助于突出图像的这些特征。从频率域看,锐化提升了图像的
高频分量。
四、实验内容
MATLAB图像增强:①图像灰度修正;②图像平滑方法;③图像锐化方法。
五、实验步骤
MATLAB图像增强。
(1)图像灰度修正。测试图像为pout.tif、tire.tif。读入一幅灰度级分布不协调的图像,分析其直方图。根据直方图,设计灰度变换表达式,或调用imadjuct函数。调整变换表达式的参数,直到显示图像的灰度级分布均衡为止。
(2)不均匀光照的校正。测试图像为pout.tif。采用分块处理函数blkproc和图像相减函数imsubtract校正图6.6存在的不均匀光照现象。
(3)三段线性变换增强。测试图像为eight.tif。选择合适的转折点,编程进行三段线性变换增强。
(4)图像平滑方法。测试图像为eight.tif。对有噪声图像或人为加入噪声的图像进行平滑处理。根据噪声的类型,选择不
同的去噪方法,如领域平均、中值滤波等方法,调用filter2、medfilt2函数,选择不同的滤波模板和参数,观测和分析各种去噪方法对不同噪声图像处理的去噪或降噪效果。
(5)图像锐化方法。读入一幅边缘模糊地图像,利用罗伯茨梯度对图像进行4种锐化处理,比较各自效果。
六、实验程序
(1)
I = imread('pout.tif');
subplot(2,2,1);
imshow(I);
subplot(2,2,2);
imhist(I);
J = imadjust(I,[0.3 0.7],[]);
subplot(2,2,3);
imshow(J);
subplot(2,2,4);
imhist(J)
(2)
I=imread('rice.png');
subplot(2,2,1);
imshow(I);
title('原始图像');
J = imnoise(I,'salt &pepper', 0.1); subplot(2,2,2);
imshow(J);
title('加噪图像');
blocks=blkproc(J,[128
128],@estibackground);
background=imresize(blocks,[256256],'bi linear');
subplot(2,2,3);
imshow(background);
title('提取背景');
I2=imsubtract(J,background);
Iout=medfilt2(I2,[3 3]);
subplot(2,2,4);
imshow(Iout,[]);
title('校正图像');
functionbackgray=estibackground(x,thr) meanx=mean(x(:));
stdx=std(x(:));
minx=min(x(:));
backgray=max(meanx-thr*stdx,minx); (3)
f = imread('pout.tif');
[M,N]=size(f);
g=zeros(M,N);
f=double(f);
g=double(g);
k1=min(min(f));
k2=max(max(f));
a=k1+50;
b=k2-50;
c=k1-30;
d=k2+20;
for i=1:M
for j=1:N
if((f(i,j)>=a)&&((f(i,j))
g(i,j)=((d-c)/(b-a))*(f(i,j)-a)+c;
end
if(f(i,j) g(i,j)=c; end