数字图像处理实验三报告

贵州大学实验报告

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姓名学号实验组实验时间指导教师成绩实验项目名称实验二：数字图像的频域增强处理

实

验

目

的

通过本实验的学习使学生熟悉和掌握数字图像中频域增强的基本原理及应用。

实

验

要

求

集中授课的教学方式

实验原理1、频域增强原理：

设函数f (x, y) 与线性位不变算子h(x, y) 的卷积结果是g(x, y)，即

g(x, y) = h(x, y)* f (x, y)

那么根据卷积定理在频域有

G(u, v) = H(u, v) F(u, v)

其中，G(u, v) 、H(u, v) 、F(u, v) 分别是g(x, y)、h(x, y)、f (x, y)的傅立叶变换。频域增强的主要步骤：

（1）计算所需增强图像的傅立叶变换；

（2）将其与一个（根据需要设计的）转移函数相乘；

（3）再将结果进行傅立叶反变换以得到增强的图。

2、低通滤波器

图像的能量大部分集中在幅度谱的低频和中频部分，而图像的边缘和噪声对应于高频部分，所以低通滤波器可以降低噪声的影响。

（1）理想低通滤波器

其中D0 是一非负整数

D(u, v) 是从点(u, v) 到频率平面原点的距离。

。

（2）巴特渥斯低通滤波器

3、高通滤波器

图像中的边缘对应高频分量，所以要锐化图像可以采用高通滤波。

（1）理想高通滤波器

（2）巴特渥斯高通滤波器

实

验仪器计算机一台；Matlab软件

实验步骤1、编写程序。读取图像，并对其加入“盐和胡椒”噪声。对噪声图像做理想低通滤波和巴特渥斯低通滤波处理。比较选择不同参数时的实验结果。

2、编写程序。读取图像。对图像做理想高通滤波和巴特渥斯高通滤波处理。比较选择不同参数时的实验结果。

实

验内容1、利用低通滤波器对图像增强。

2、利用高通滤波器对图像增强。

实验数据步骤1

代码部分

clear all;close all;clc;

I=imread('D:\用户目录\我的文档\MATLAB\图像处理\字母表.jpg');

[f1,f2]=freqspace(size(I),'meshgrid'); %生成频率序列矩阵

r=sqrt(f1.^2+f2.^2); %构造低通滤波器决策函数I=imnoise(I,'salt & pepper',0.04); %加椒盐噪声

%理想低通滤波

Hd1=ones(size(I)); %构造低通滤波器的大小Hd1(r>0.1)=0; %构造低通滤波器

Y=fft2(double(I)); %对I进行Fourier变换Y=fftshift(Y); %频谱平移

Ya1=Y.*Hd1; %低通滤波器

Ya1=ifftshift(Ya1); %反变换

Ia1=ifft2(Ya1);

%巴特沃斯低通滤波

D=0.4; %截止频率

n=1; %n

Hd2=ones(size(I));

for i=1:size(I,1)

for j=1:size(I,2)

t=r(i,j)/(D*D);

Hd2(i,j)=1/(t^n+1); %构造滤波函数

end

end

Ya2=Y.*Hd2;

Ya2=ifftshift(Ya2);

Ia2=ifft2(Ya2);

%输出

figure;

subplot(1,3,1);imshow(I);title('加噪图');

subplot(1,3,2);imshow(uint8(Ia1));title('理想低通滤波');

subplot(1,3,3);imshow(uint8(Ia2));title('巴特沃斯低通滤波');

步骤2

从滤波器形状来看，高通与低通滤波器的形状相反

实

验

总

结

注：各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。表格内容可根据内容扩充。