2015数字图像处理实验一 基础实验

对频谱数据进行处理，尝试实现理想低通、 正弦波载入等操作。
傅立叶变换
两种方法：
FFT.cpp、 FFT.h
Transform_FFT,以ImgCenterDib为基类派生，面向对象的 DIB读写访问 《Visual C++数字图像处理》P171——190
使用ImgCenterDib进行可视化编程《Visual C++数字图像处 理》P42
梯度矢量定义: f (x, y) Gx
Gy
T
f x
f T y
梯度的幅度:
f
(x,
y)
mag 2
G
2 y
)1
2
梯度的方向: (x, y) arctan(Gy Gx )
在离散域中，用差分代替微分来实现：
1
f (x, y) f x, y f x 1, y2 f x, y f x, y 12 2
…
//傅立叶变换缓冲区
}
ComplexNumber *m_pFFTBuf;
傅立叶变换
傅立叶变换
//加正弦波 for(j=width/2-5; j<= width/2+5;j++){
for(i=height/2-25; i<=height/2-20;i++){ *(fftBuf+i*width*2+j*2+0)=*(fftBuf+i*width*2+j*2+0)*30; *(fftBuf+i*width*2+j*2+1)=*(fftBuf+i*width*2+j*2+1)*30; }
for(j=0;j<w;j++) buf[i*w+j]=*(lpDIBBits+i*lineByte+j);
for(j=w;j<bufLong;j++) buf[i*w+j]=0;
} for(i=h;i<bufLong;i++){
for(j=w;j<bufLong;j++) buf[i*w+j]=0;
transform.cpp、transform.h
面向过程的DIB读写访问
傅立叶变换
将傅立叶变换函数加入所建立的工程 建立菜单项 注意：头文件是否包含进去
例如，用已有傅立叶变换函数做FFT变换时， 需要在DemoView.cpp里添加如下头文件
#include"math.h" #include "MainFrm.h" #include "transform.h"
其快速傅立叶变换？
*(fftBuf+i*width*2+j*2+0) =*(fftBuf+i*width*2+j*2+0)/10;
*(fftBuf+i*width*2+j*2+1) =*(fftBuf+i*width*2+j*2+1)/10;
去 噪
抑制
噪声频谱
傅立叶变换
存储傅立叶变换后的数据
transform.cpp： float *buf1=new float[n*2];
1、实现laplace算子、Roberts算子、Sobel算子、Kirch算 子等边缘检测算子中的任何两个，对灰度图像处理。
2、对一幅有规则噪声的灰度图像（grid.bmp）作快速付立 叶变换，在频谱上去除规则噪声的频带，然后作快速付立叶 反变换恢复原图像，观察去噪效果，尝试自己生成噪声。
3、对一幅彩色图像进行近邻、双线性、三次立方卷积放大 ，放大倍数2、3、4倍。
} int lineByte=(w * b+3)/4*4; unsigned char *lpDIBBits
=(unsigned char *)::FindDIBBits(lpDIB);
int bufLong=w; if(h>bufLong) bufLong=h; unsigned char *buf=new unsigned char[bufLong*bufLong]; int i, j; for(i=0;i<h;i++){
边缘检测
常用边缘检测算子：
a) Roberts算子
1
gi, j f i, j f i1, j12 f i1, j f i, j12 2
近似式：
f (i, j) f (i 1, j 1) f (i 1, j) f (i, j 1)
10
01
0 -1
-1 0
Roberts算子
边缘检测
b) Sobel算子
-1 0 1 -2 0 2 -1 0 1
121 000 -1 -2 -1
c) Prewitt算子
-1 0 1 -1 0 1 -1 0 1
111 000 -1 -1 -1
边缘检测
傅立叶变换
了解图像傅立叶变换的旋转、平移等特性
傅立叶变换
在已有快速傅立叶变换函数基础上，修改 变换后的频谱数据，实现图像的频域平滑 去噪；
傅立叶变换
void CDemoView::OnFft() {
CDemoDoc *pDoc=GetDocument(); HDIB dib=pDoc->GetHDIB();
LPSTR lpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) dib);
LPBITMAPINFOHEADER phead=(LPBITMAPINFOHEADER)lpDIB;
数字图像处理实验
李露 C404 82316502/13466389864 E_mail: lilu@
助教：卢亚楠 C307 13269788894
实验目的：
熟练掌握数字图像处理的基本算法 会编程实现基本的图像处理算法 会自己设计算法进行图像处理
提高动手能力和理论联系实际的能力 提高分析问题和解决问题的能力
4、用3*3，5*5，7*7模板实现均值和中值图像平滑，测试 效果和处理速度。
5、对一幅灰度图像进行直方图均衡、线性拉伸等变换。
实验一：
6、已知序列图像中相邻两幅图像A(up.jpg)、B(down.jpg) ，其坐标分别为（u，v）及（x，y），试求其图像变换校 正二阶拟合方程式系数K。要求用最小二乘法求解，变换 模型为：
//频域数据保存至fftBuf fftBuf=buf;
//带阻去噪 for (i=height/2-5; i<=height/2+5;i++){ for (j=width/2-10; j<= width/2-5;j++){ *(fftBuf+i*width*2+j*2+0)=0; *(fftBuf+i*width*2+j*2+1)=0; } for(j=width/2+5; j<= width/2+10;j++){ *(fftBuf+i*width*2+j*2+0)=0; *(fftBuf+i*width*2+j*2+1)=0; } }
int w = phead->biWidth; int h = phead->biHeight; int b = phead->biBitCount/8;
if(b==3) { ::MessageBox(0,“只处理灰度图象！
",NULL,MB_OK); ::GlobalUnlock(dib); return;
实验内容：
序 实验 号 性质
实验内容
实验形式
要求
学时
备注
必选 做做
1
基础
图像处理基本算 法的实现
自行编程实现
1人/组
3
√
2
综合
细胞图像的分割 与测量
自行编程实现
1人/组
3
√
3 开放
任选一题
阅读文献，算法 2人/组
√
设计，编程实
3
现，
数字图像处理——基础实验
图像处理的基本算法
实验一：
独立完成以下8道题的编程实现：
Invalidate(); }
傅立叶变换
噪 声
傅立叶变换
原始图像
FFT 显示：频谱图
复数（实部+虚部）
求模
去噪时：应当对傅立叶变换后的复数进行修改 （即，实部和虚部的数值都需要修改）
傅立叶变换
“transform.cpp”： 在void fft2D(unsigned char* imgBuf, int width, int height)中直接修改频谱
选项卡，主要完成创建新类、添加、 删除消息处理函数等任务。
边缘检测
边缘检测
边缘检测
//获取文档类中m_dib的指 针，访问当前DIB数据 //获取图像宽、高、每像素所占位数 //输入的图像每行像素所占字节数，必须为4的倍数
Doc文档，负责内存数据与磁盘的交互：读入，写盘。 View视图，负责内存数据与用户的交互：数据的显示、用户操作的响应（如菜单 的选取、鼠标的响应等等）
for(i=height/2+20; i<=height/2+25;i++){ *(fftBuf+i*width*2+j*2+0)=*(fftBuf+i*width*2+j*2+0)*30; *(fftBuf+i*width*2+j*2+1)=*(fftBuf+i*width*2+j*2+1)*30; }