均值滤波 中值滤波 直方图均衡

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智能遥感图像处理技术的算法原理与应用实例

智能遥感图像处理技术的算法原理与应用实例

智能遥感图像处理技术的算法原理与应用实例遥感图像处理是利用遥感技术获取的卫星、航空等传感器获取的图像数据进行分析、处理和解释的过程。

智能遥感图像处理技术则是指利用人工智能和机器学习等技术将图像数据进行智能化处理和分析,以实现更精确、自动化的图像解释和应用。

算法原理智能遥感图像处理技术的算法原理主要包括以下几个方面:1. 数据预处理:在进行图像处理之前,通常需要对原始遥感图像数据进行预处理,以去除噪声、调整图像亮度和对比度等。

常见的预处理方法有均值滤波、中值滤波和直方图均衡化等。

2. 特征提取:特征提取是将图像数据转化为可以用于计算机处理的特征向量或特征图。

常见的特征提取方法有边缘检测、纹理特征提取和颜色直方图等。

3. 目标检测:目标检测是指从图像中自动识别和定位感兴趣的目标。

常见的目标检测算法有基于特征的方法、基于机器学习的方法和基于深度学习的方法等。

4. 分类与识别:分类与识别是将目标对象进行分类和识别的过程。

常见的分类与识别算法有支持向量机、随机森林和卷积神经网络等。

5. 地物提取与变化检测:地物提取与变化检测是指从遥感图像中提取具体地物信息和检测地物变化的过程。

常见的地物提取与变化检测算法有阈值分割、区域生长和多时相影像分析等。

应用实例智能遥感图像处理技术在许多领域中具有广泛的应用,下面将介绍几个具体实例:1. 土地利用与覆盖分类:利用遥感图像处理技术,可以自动化地对土地利用和覆盖进行分类和监测。

通过分析遥感数据并运用合适的分类算法,可以实现对不同类型的土地利用和覆盖进行精确的检测和分类,如农田、森林、湖泊等。

2. 灾害监测与预警:智能遥感图像处理技术还可以应用于灾害监测与预警中。

通过对遥感图像数据进行实时监测和分析,可以准确快速地检测出地震、洪水、火灾等灾害发生的位置和范围,并及时预警和采取相应的救援措施。

3. 城市规划与交通管理:智能遥感图像处理技术在城市规划和交通管理中的应用也越来越重要。

图像相关问题分析与解法总结

图像相关问题分析与解法总结

图像相关问题分析与解法总结随着科技的不断发展,图像处理技术在各个领域中扮演着越来越重要的角色。

无论是在医学影像诊断、人脸识别还是虚拟现实等方面,图像相关问题都是我们需要面对和解决的挑战。

本文将就图像相关问题进行分析,并总结一些解决方法。

一、图像噪声问题在图像处理过程中,噪声是一个常见的问题。

噪声会导致图像细节模糊、失真等问题,影响最终的图像质量。

针对图像噪声问题,我们可以采用以下解决方法:1.滤波器:通过应用滤波器来消除噪声。

常见的滤波器包括均值滤波器、中值滤波器和高斯滤波器等。

不同的滤波器适用于不同类型的噪声,选择合适的滤波器可以有效地降低噪声。

2.小波变换:小波变换是一种多尺度分析方法,可以将信号分解成不同频率的子信号。

通过对图像进行小波变换,可以将噪声和信号分离开来,并对噪声进行去除。

3.深度学习方法:近年来,深度学习在图像处理领域取得了显著的成果。

通过训练深度神经网络,可以学习到噪声的模式,并对图像进行去噪处理。

深度学习方法在图像去噪方面表现出了很大的潜力。

二、图像分割问题图像分割是将图像分成不同的区域或对象的过程。

图像分割在计算机视觉和图像处理中具有广泛的应用,例如目标检测、图像识别等。

以下是一些常用的图像分割方法:1.阈值分割:阈值分割是一种简单而常用的图像分割方法。

通过选择一个适当的阈值,将图像中的像素分为不同的类别。

对于灰度图像,可以根据像素的灰度值来确定阈值;对于彩色图像,可以根据像素的颜色值来确定阈值。

2.边缘检测:边缘是图像中灰度或颜色变化明显的地方。

通过检测图像中的边缘,可以将图像分割成不同的区域。

常用的边缘检测算法包括Sobel算子、Canny 算子等。

3.区域生长:区域生长是一种基于像素相似性的图像分割方法。

该方法从一个或多个种子点开始,根据像素的相似性逐渐扩展区域,直到达到某个停止条件。

三、图像增强问题图像增强是改善图像质量的过程,使图像更加清晰、明亮、对比度更强等。

均值滤波 中值滤波 直方图均衡

均值滤波 中值滤波 直方图均衡

实验报告一.实验目的对图像进行空域增强,实现均值滤波、中值滤波、直方图均衡。

二.实验内容对加入椒盐噪声的图像进行均值滤波、中值滤波,对图像实现直方图均衡,通过改变图像的直方图来改变图像中像素的灰度,以达到图像增强的目标。

三.实验原理均值滤波的原理均值滤波是典型的线性滤波算法,它是指在图像上对目标像素给一个模板,该模板包括了其周围的临近像素(以目标象素为中心的周围8个象素,构成一个滤波模板,即去掉目标象素本身)。

再用模板中的全体像素的平均值来代替原来像素值。

均值滤波也称为线性滤波,其采用的主要方法为邻域平均法。

线性滤波的基本原理是用均值代替原图像中的各个像素值,即对待处理的当前像素点(,)x y,选择一个模板,该模板由其近邻的若干像素组成,求模板中所有像素的均值,再把该均值赋予当前像素点(,)u x y,即x y,作为处理后图像在该点上的灰度值(,)1(,)(,)u x y f x y m=∑,m 为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。

中值滤波的原理中值滤波是一种非线性滤波,由于它在实际运算过程中并不需要图像的统计特性,所以比较方便。

中值滤波首先是被应用在一维信号处理技术中,后来被二维图像信号处理技术所应用。

在一定的条件下,可以克服线性滤波器所带来的图像细节模糊,而且对滤除脉冲干扰及图像扫描噪声最为有效。

中值滤波的目的是保护图像边缘的同时去除噪声。

在一维的情况下,中值滤波器是一个含有奇数个像素的窗口,在处理之后,将窗口正中的像素灰度值用窗口内各像素灰度值的中值来代替。

设有一个维序列12,,...n f f f ,取窗口长度为奇数m ,对此序列进行中值滤波,就是从输入序列中相续抽出m 个数,,,,,i v i i v f f f -+,其中为窗口的中心值(1)/2v m =-,再将这m 个点的数值按其数值大小排列,取其序号为正中间的那个数作为滤波输出。

中值滤波表达式为:{}v i i v i i f f f Med F +-=,,,,对二维序列{X i,j }的中值滤波,滤波窗口也是二维的,但这种二维窗口可以有各种不同的形状,如线状、方形、圆形、十字形、圆环形等。

中值滤波和均值滤波

中值滤波和均值滤波

中值滤波和均值滤波中值滤波和均值滤波是数字图像处理中常用的两种滤波方法,它们在图像去噪和平滑处理中起着重要的作用。

本文将从原理、应用以及优缺点等方面介绍这两种滤波方法。

一、中值滤波中值滤波是一种非线性滤波方法,其基本原理是用像素点周围邻域内的中值来代替该像素点的灰度值。

中值滤波可以有效地去除图像中的椒盐噪声和脉冲噪声,同时能够保持图像的边缘信息。

其处理过程如下:1.选取一个模板,模板的大小根据噪声的程度来确定;2.将模板中的像素点按照灰度值大小进行排序,取其中位数作为中心像素点的灰度值;3.将中心像素点的灰度值替换为中值;4.重复以上步骤,对整个图像进行滤波。

中值滤波的优点是能够有效地去除椒盐噪声和脉冲噪声,同时保持图像的边缘信息。

然而,中值滤波也存在一些缺点,例如不能处理高斯噪声和均匀噪声,对图像细节信息的保护效果较差。

二、均值滤波均值滤波是一种线性平滑滤波方法,其基本原理是用像素点周围邻域内的平均值来代替该像素点的灰度值。

均值滤波可以有效地去除高斯噪声和均匀噪声,同时能够保持图像的整体平滑。

其处理过程如下:1.选取一个模板,模板的大小根据滤波效果来确定;2.计算模板内所有像素点的灰度值的平均值;3.将中心像素点的灰度值替换为平均值;4.重复以上步骤,对整个图像进行滤波。

均值滤波的优点是能够有效地去除高斯噪声和均匀噪声,同时能够保持图像的整体平滑。

然而,均值滤波也存在一些缺点,例如不能处理椒盐噪声和脉冲噪声,对图像细节信息的保护效果较差。

中值滤波和均值滤波在图像处理中各有优劣。

中值滤波适用于去除椒盐噪声和脉冲噪声,能够保持图像的边缘信息,但在处理高斯噪声和均匀噪声时效果较差。

而均值滤波适用于去除高斯噪声和均匀噪声,能够保持图像的整体平滑,但对于细节信息的保护效果较差。

在实际应用中,根据图像的特点和噪声的类型选择合适的滤波方法是很重要的。

如果图像受到椒盐噪声和脉冲噪声的影响,可以选择中值滤波进行去噪处理;如果图像受到高斯噪声和均匀噪声的影响,可以选择均值滤波进行平滑处理。

图像增强的方法有哪些

图像增强的方法有哪些

图像增强的方法有哪些
图像增强的方法包括以下几种:
1. 直方图均衡化(Histogram equalization):通过调整图像的像素分布,增强图像的对比度。

2. 自适应直方图均衡化(Adaptive histogram equalization):与直方图均衡化类似,但是对图像的小区域进行局部均衡化,可以更好地保留细节信息。

3. 均值滤波(Mean filter):用图像中像素的平均值替代该像素的值,平滑图像的同时增强细节。

4. 中值滤波(Median filter):用图像中像素的中值替代该像素的值,能够有效去除椒盐噪声,保留图像边缘。

5. 高斯滤波(Gaussian filter):使用高斯函数对图像进行平滑,可以模糊图像的同时去除噪声。

6. 锐化增强(Sharpening):利用锐化算子对图像进行卷积,突出图像的边缘和细节。

7. 退化与恢复(Degradation and restoration):通过建立图像模糊模型和噪
声模型,对退化图像进行恢复。

8. 增强滤波(Enhancement filter):通过设计特定的增强滤波器,对图像进行增强,如Sobel滤波器、Prewitt滤波器等。

9. 超分辨率(Super-resolution):通过使用多帧图像或者其他方法,提高低分辨率图像的细节和清晰度。

以上仅是图像增强的一些常见方法,随着图像处理技术的不断发展,还有很多其他方法可以用于图像增强。

LabVIEW中的像处理滤波和增强

LabVIEW中的像处理滤波和增强

LabVIEW中的像处理滤波和增强LabVIEW中的图像处理滤波和增强LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款功能强大的图形化编程环境,广泛应用于科学研究、工程设计、图像处理等领域。

在LabVIEW中,图像处理滤波和增强是常见而重要的任务,通过使用LabVIEW的图像处理工具箱,可以实现对图像的滤波和增强操作。

一、图像处理滤波1. 空域滤波在LabVIEW中,空域滤波是一种基于像素点的运算,通过对图像中每个像素点进行计算,达到滤波的效果。

常见的空域滤波算法包括均值滤波、中值滤波、高斯滤波等。

(这里可以继续详细介绍每种滤波算法的原理和在LabVIEW中的实现方法,可以配图示例)2. 频域滤波频域滤波是一种将图像从时域转换到频域进行处理的方法,通过对图像的频谱进行操作,可以实现滤波的效果。

常见的频域滤波算法包括快速傅里叶变换(FFT)、高通滤波、低通滤波等。

(同样可以详细介绍每种滤波算法的原理和LabVIEW中的实现方法,并配以图例)二、图像处理增强1. 灰度级转换LabVIEW提供了多种灰度级转换函数,可以实现将图像的灰度级进行转换的操作。

灰度级转换常用于增强图像的对比度、亮度等特征,常见的灰度级转换方法包括线性变换、非线性变换等。

(在这里可以展示LabVIEW中的灰度级转换函数的使用方法,并给出实际示例)2. 直方图均衡化直方图均衡化是一种通过重新分配图像的灰度级来增强图像对比度的方法。

LabVIEW中提供了直方图均衡化的函数,可以方便地对图像进行增强操作。

(类似地,可以给出直方图均衡化函数的使用范例)总结:通过LabVIEW中的图像处理工具箱,我们可以方便地实现图像的滤波和增强操作。

通过空域滤波和频域滤波,可以对图像进行模糊、锐化等处理,而灰度级转换和直方图均衡化则可以增强图像的对比度和亮度。

LabVIEW的图像处理功能的强大性和易用性使得它成为了科学研究和工程设计中不可或缺的工具之一。

图像处理常见问题解析与解决方案

图像处理常见问题解析与解决方案

图像处理常见问题解析与解决方案图像处理是现代科技中一个重要的领域,它涉及到从图像获取、处理、分析到图像识别等多个方面。

然而,在实践中,我们经常会遇到一些常见问题,如图像噪声、图像失真、图像分割等。

本文将对几个常见的图像处理问题进行解析,并提供相应的解决方案。

1. 图像噪声图像噪声是指在图像采集、传输或处理过程中引入的随机干扰信号。

常见的图像噪声类型包括高斯噪声、椒盐噪声和周期性噪声等。

对于图像噪声的处理,可以采用以下解决方案:(1) 均值滤波均值滤波是一种简单的滤波方法,它通过取邻域像素的平均值来减小噪声的影响。

然而,均值滤波容易导致图像细节的丢失。

(2) 中值滤波中值滤波是一种非线性滤波方法,它通过对邻域像素进行排序并取中值来减小噪声的影响。

相比均值滤波,中值滤波能更好地保留图像细节。

(3) 小波去噪小波去噪是一种基于小波变换的图像降噪方法,它通过对小波系数进行阈值处理来减小噪声的影响。

小波去噪能有效地去除图像中的噪声,并保持图像细节。

2. 图像失真图像失真是指在图像图像传输、压缩或复制等过程中导致图像质量下降的问题。

常见的图像失真类型包括模糊、锐化和颜色偏移等。

对于图像失真的处理,可以采用以下解决方案:(1) 图像复原图像复原是一种通过数学模型重建原始图像的方法,它通过对图像进行模型建立和参数估计来恢复图像的细节和清晰度。

常用的图像复原方法包括最小二乘法、马尔科夫随机场和贝叶斯推断等。

(2) 锐化滤波锐化滤波是一种用于增强图像边缘和细节的滤波方法,它通过选择合适的卷积核来加强图像的轮廓。

常用的锐化滤波方法包括拉普拉斯滤波和Sobel滤波等。

(3) 色彩校正色彩校正是一种用于解决图像颜色偏移问题的方法,它通过调整图像的色彩分布来改善图像的视觉效果。

常用的色彩校正方法包括直方图均衡化和灰度世界算法等。

3. 图像分割图像分割是指将图像划分为不同的区域或对象的过程。

它在图像识别、目标检测和目标跟踪等领域具有重要应用。

数字图像处理 算法原理

数字图像处理 算法原理

数字图像处理算法原理
数字图像处理是指应用数字计算机对图像进行处理与分析的技术。

其中涉及到的算法原理包括:
1. 灰度变换算法:通过改变图像中像素的灰度级分布,实现对图像亮度、对比度、伽马校正等属性的调整。

常用的灰度变换算法有线性变换、逆变换、非线性自适应直方图均衡化等。

2. 图像滤波算法:用于平滑图像、强调图像细节或检测图像中的边缘。

常用的滤波算法包括均值滤波、中值滤波、高斯滤波、导向滤波等。

3. 图像增强算法:通过改善图像的质量和可视化效果,使图像更适合人眼观察和计算机分析。

常用的图像增强算法有直方图均衡化、局部对比度增强、锐化增强等。

4. 彩色图像处理算法:针对彩色图像的特点,进行颜色空间转换、亮度调整、色彩增强、色彩平衡等操作。

常用的彩色图像处理算法有RGB空间转换为HSV空间、色彩补偿、白平衡调整等。

5. 图像分割与边缘检测算法:将图像划分为不同的区域或提取图像中感兴趣的目标,常用的算法包括阈值分割、基于边缘的分割、基于区域的分割等。

6. 图像压缩与编解码算法:将图像数据经过压缩编码处理,以减少存储空间和传输带宽。

常用的压缩算法有无损压缩算法
(如RLE、Huffman编码)和有损压缩算法(如JPEG)。

除了以上算法原理外,还包括图像配准、图像恢复、形态学处理、基于特征的图像分析等其他算法。

这些算法原理的应用能够有效地处理数字图像,对于图像识别、图像搜索、医学图像分析等领域具有广泛的应用价值。

遥感图像解译中的图像增强和分类技术介绍

遥感图像解译中的图像增强和分类技术介绍

遥感图像解译中的图像增强和分类技术介绍概述:遥感图像解译是指通过对遥感数据进行处理和解析,来获取地理信息的过程。

在这一过程中,图像增强和分类技术是至关重要的工具,可以提高图像质量和准确度。

本文将介绍遥感图像解译中的图像增强和分类技术的原理和应用。

一、图像增强技术图像增强技术是指通过对原始遥感图像进行处理,改善图像质量的方法。

1. 直方图均衡化直方图均衡化是通过变换图像的灰度级分布,增强图像的对比度和亮度。

该方法适用于单一场景中的图像。

通过对原始图像中每个像素的像素值进行统计,可以得到图像的灰度级分布。

根据统计分布,可以将原始图像中的灰度级重新映射,使得图像的灰度级分布更均匀。

这样可以增强图像的对比度,使得图像中的目标更加清晰可见。

2. 滤波技术滤波技术通过对图像进行空域或频域的滤波处理,来改善图像的质量。

常用的滤波方法包括线性滤波和非线性滤波。

线性滤波方法包括均值滤波、中值滤波等,主要用于降噪和平滑图像。

非线性滤波方法包括边缘增强滤波、退化滤波等,主要用于增强图像的边缘信息。

3. 多尺度分析多尺度分析是一种基于图像的不同尺度表示,来提取图像不同层次特征的方法。

常用的多尺度分析方法包括小波变换、尺度空间分析等。

通过对不同尺度下的图像进行处理和分析,可以获得更全面的图像信息。

这些信息可以用于图像分类和目标检测等应用。

二、图像分类技术图像分类技术是将遥感图像中的像素点或图像区域划分为不同的类别的过程。

图像分类是遥感图像解译的关键步骤,它可以帮助我们理解和分析图像中的地物信息。

1. 监督分类监督分类是一种通过人工标签指定不同类别的样本进行训练的分类方法。

在监督分类过程中,我们首先需要选择一种合适的分类算法,如支持向量机(SVM)、决策树、人工神经网络等。

然后,根据已标注的样本,使用分类算法进行训练和分类预测。

监督分类方法适用于有充足样本且具有明显特征的图像。

2. 无监督分类无监督分类是一种不依赖于人工标签的分类方法。

数字图像处理技术在医学中的应用

数字图像处理技术在医学中的应用

数字图像处理技术在医学中的应用数字图像处理技术(Digital Image Processing,DIP)是利用计算机对图像进行数字化处理、计算、分析和显示的一种技术。

它在医学中的应用已经越来越广泛。

数字图像处理技术可以提高医学图像的分辨率和对比度,强化图像的特征,使得医生能够更准确地诊断病情。

下面介绍数字图像处理技术在医学中的应用。

1. 医学图像的增强数字图像处理技术可以提高医学图像的质量。

例如,对于X光图像、CT图像和MRI图像,通过图像增强技术可以使得医学图像更加清晰、更具有诊断价值。

在数字图像处理中,常用的图像增强技术有灰度变换、空间滤波、频域滤波、直方图均衡化等。

其中,灰度变换可以根据不同的图像特点选择不同的转换函数,从而达到增强图像的目的。

空间滤波则是通过改变像素值来达到增强目的,例如均值滤波、中值滤波等。

频域滤波则是通过对图像进行傅里叶变换,在频域上进行滤波,最后将结果通过反傅里叶变换得到处理后的图像。

直方图均衡化通过改变像素分布来达到增强图像的效果。

2. 医学图像的分割数字图像处理技术可以将图像中的不同区域分离出来,从而实现医学图像的分割。

医学图像的分割在疾病诊断和治疗规划中具有重要的作用。

图像分割通常包括基于阈值法的分割、区域生长法、边缘检测、水平线分割等。

其中,区域生长法是一种当前广泛应用的分割方法,它首先选择一个种子点,然后根据一定的生长规则,将与该种子点相连接的像素点划分到同一分割区域中。

在实际应用中,可以通过多种不同的聚类算法,如K-Means聚类算法、模糊C均值聚类算法等,来实现图像的自动分割。

3. 医学图像的特征提取数字图像处理技术可以提取医学图像中的特征,从而实现对疾病的自动诊断和分析。

医学图像特征提取涉及到图像处理、模式识别及人工智能技术等多个领域。

医学图像的特征提取通常包括形态学特征、灰度特征、纹理特征、几何特征等。

例如,在乳腺癌检测中,可以通过乳腺X光照片中的等高线、边缘、纹理等特征,进行乳腺癌的自动识别和分析。

医学图像处理中的归一化与去噪方法分析

医学图像处理中的归一化与去噪方法分析

医学图像处理中的归一化与去噪方法分析引言:在医学图像处理领域中,归一化和去噪是非常重要的步骤。

归一化可以使不同图像之间具有相同的像素值范围,方便后续的图像分析和比较。

去噪可以提高图像的质量和可读性,有助于准确的诊断和分析。

本文将介绍医学图像处理中常用的归一化和去噪方法,并分析其原理和应用。

一、归一化方法分析1. 线性归一化(Min-Max归一化)线性归一化是一种常见且简单的归一化方法。

它通过对原始图像的像素值进行线性变换,将像素值范围映射到给定的范围内,通常是0到1。

这种方法适用于像素值较为集中的图像,但对于一些像素值分布较为极端的图像可能不够有效。

2. 均值方差归一化均值方差归一化是通过对原始图像进行均值和方差的运算,将像素值进行归一化处理。

具体做法是将原始图像的每个像素值减去均值,然后除以标准差。

这种方法适用于像素值分布较为广泛的图像,可以有效地将图像的像素值限制在一个合理的范围内。

3. 直方图均衡化直方图均衡化是一种基于像素值分布的归一化方法。

它通过对原始图像的像素值进行变换,使得图像的像素值分布更均匀。

具体做法是统计图像的像素值直方图,并进行变换使得直方图均匀分布。

这种方法适用于处理灰度图像,可以明显增强图像的对比度。

二、去噪方法分析1. 统计滤波统计滤波是一种基于图像统计特性的去噪方法。

它通过对图像的像素值进行统计分析,并根据图像的统计特征来选择合适的滤波器进行去噪。

常用的统计滤波算法包括中值滤波、均值滤波和高斯滤波等。

这些方法适用于去除图像中的随机噪声,能够有效地提高图像的质量。

2. 小波去噪小波去噪是一种基于小波变换的去噪方法。

它通过对图像进行小波变换,将噪声和信号分离,并对分离得到的小波系数进行处理来去除噪声。

小波去噪方法具有较高的去噪效果和较好的保持图像细节的能力,因而被广泛应用于医学图像处理中。

3. 基于模型的去噪基于模型的去噪方法是一种通过建立图像的噪声模型来进行去噪的方法。

信息光学中的光学图像处理算法及应用

信息光学中的光学图像处理算法及应用

信息光学中的光学图像处理算法及应用信息光学是利用光学原理和技术处理和传输信息的学科。

在信息光学中,光学图像处理算法被广泛应用于各种场景,如数字图像处理、计算机视觉、医学图像处理等领域。

本文将介绍信息光学中常见的光学图像处理算法及其应用。

一、光学图像处理算法1. 图像去噪算法图像去噪算法是光学图像处理中的基础算法之一。

常用的图像去噪算法有均值滤波、中值滤波和小波去噪等。

均值滤波是将每个像素点与其周围像素值的平均值进行替代,从而降低图像中的噪声。

中值滤波通过将每个像素点的值替换为周围像素值的中值,可以有效地去除椒盐噪声等干扰。

小波去噪算法则通过在小波域内对图像进行分解和重建,实现图像去噪的目的。

2. 图像增强算法图像增强算法用于提高图像的质量,使其更适合于人眼观察和分析。

常见的图像增强算法包括直方图均衡化、灰度拉伸和滤波增强等。

直方图均衡化通过对图像的像素值进行重新分布,增强图像的对比度和亮度。

灰度拉伸则是将图像的像素值线性映射到更广泛的范围,从而扩展图像的动态范围。

滤波增强使用滤波器对图像进行滤波操作,以增强图像的细节和清晰度。

3. 图像分割算法图像分割算法将图像划分为不同的区域或对象,为后续的图像分析和识别提供基础。

常用的图像分割算法有阈值分割、边缘检测和区域生长等。

阈值分割将图像的像素值与事先设定的阈值进行比较,将像素归入不同的类别。

边缘检测算法可以检测并提取图像中的边缘信息,以便于进一步的分析和处理。

区域生长算法则通过将邻近像素相似的像素归为一类,实现图像的分割。

二、光学图像处理的应用1. 医学图像处理光学图像处理在医学领域有着重要的应用。

例如,通过图像去噪算法和图像增强算法,可以提高医学图像的质量和清晰度,便于医生进行病灶的观察和诊断。

图像分割算法可以将医学图像中的不同组织或病变区域分割出来,为医生的诊断提供参考。

2. 计算机视觉计算机视觉是指通过计算机对图像进行处理和分析,实现对图像中目标物体的识别和理解。

均值滤波、中值滤波、高斯滤波公式

均值滤波、中值滤波、高斯滤波公式

均值滤波、中值滤波、高斯滤波的公式如下:
1.均值滤波:使用邻域平均法,用均值代替原图像中的各个像素值。

设有一个滤波
模板,该模板由其近邻的若干像素组成,求模板中所有像素的均值,再把该均值赋予当前像素点(x,y),作为处理后图像在该点上的灰度g(x,y),即g(x,y)=∑f(x,y)/m m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。

2.中值滤波:其数学公式为y[n]=median(x[n-k],…,x[n],…,x[n+k]) 其中x xx是原始
信号,y yy是滤波后的信号,n nn是当前位置,k kk是窗口大小。

3.高斯滤波:高斯函数可以用来模拟存在噪声的图像。

假设有一幅大小为N×N像
素的图像f(x,y),那么任意一点(x,y)上的像素值可以用高斯函数来描述:
f(x,y)=∫∫f(u,v)exp[-{(u-x)^2+(v-y)^2}/2σ^2]dudv 其中,f(u,v)是原始图像上(u,v)点的像素值,σ是高斯滤波参数,表示高斯函数的“宽度”。

以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询专业人士。

用MATLAB实现直方图均衡化和中值滤波

用MATLAB实现直方图均衡化和中值滤波

一、直方图均衡化1.直方图均衡化直方图均衡化处理的“中心思想”是把原始图像的灰度直方图从比较集中的某个灰度区间变成在全部灰度范围内的均匀分布。

直方图均衡化就是对图像进行非线性拉伸,重新分配图像像素值,使一定灰度范围内的像素数量大致相同。

直方图均衡化就是把给定图像的直方图分布改变成“均匀”分布直方图分布。

2.Matlab中直方图均衡化程序clear all ;close all ;tuu=imread('picture1.JPG');tu=rgb2gray(tuu); %将彩色图片转换为灰度图graydis=zeros(1,256);%设置矩阵大小graydispro=zeros(1,256);new_graydis=zeros(1,256);new_graydispro=zeros(1,256);[h, w]=size(tu);new_tu=zeros(h,w);% 计算原始直方图各灰度级像素个数graydisfor x=1:hfor y=1:wgraydis(1,(tu(x,y)+1))=graydis(1,(tu(x,y)+1))+1;endend%计算原始直方图graydisprograydispro=graydis./sum(graydis);subplot(1,2,1);plot(graydispro);title('灰度直方图');xlabel('灰度值');ylabel('像素的概率密度');%计算原始累计直方图for i=2:256graydispro(1,i)=graydispro(1,i)+graydispro(1,i-1);end%计算和原始灰度对应的新的灰度t[],建立映射关系for i=1:256t(1,i)=floor(255*graydispro(1,i)+0.5);end%统计新直方图各灰度级像素个数new_graydisfor i=1:256new_graydis(1,t(1,i)+1)=new_graydis(1,t(1,i)+1)+graydis(1,i); end%计算新的灰度直方图new_graydispronew_graydispro=new_graydis./sum(new_graydis);subplot(1,2,2);plot(new_graydispro);title('均衡化后的灰度直方图');xlabel('灰度值');ylabel('像素的概率密度');%计算直方图均衡后的新图new_tufor x=1:hfor y=1:wnew_tu(x,y)=t(1,tu(x,y)+1);endendfigure,imshow(tu,[]);title('原图');figure,imshow(new_tu,[]);title('直方图均衡化后的图');3.程序运行结果图1 原始图像图2 直方图均衡化后的图从图1和图2中明显可以看出,原始图像中树下的暗区几乎看不清有什么,而经过直方图均衡化以后可以看到有两只猴子,不但如此,均衡化后的途中树枝和树干也变得更加清晰。

数字图像处理实验三中值滤波和均值滤波实验报告

数字图像处理实验三中值滤波和均值滤波实验报告

数字图像处理实验三均值滤波、中值滤波的计算机实现12281166 崔雪莹计科1202 班一、实验目的:1)熟悉均值滤波、中值滤波处理的理论基础;2)掌握均值滤波、中值滤波的计算机实现方法;3)学习VC++ 6。

0 的编程方法;4)验证均值滤波、中值滤波处理理论;5)观察均值滤波、中值滤波处理的结果。

二、实验的软、硬件平台:硬件:微型图像处理系统,包括:主机,PC机;摄像机;软件:操作系统:WINDOWS2000或WINDOWSXP应用软件:VC++6.0三、实验内容:1)握高级语言编程技术;2)编制均值滤波、中值滤波处理程序的方法;3)编译并生成可执行文件;4)考察处理结果。

四、实验要求:1)学习VC+确6。

0编程的步骤及流程;2)编写均值滤波、中值滤波的程序;3)编译并改错;4)把该程序嵌入试验二给出的界面中(作适当修改);5)提交程序及文档;6)写出本次实验的体会。

五、实验结果截图实验均值滤波采用的是3X3的方块,取周围的像素点取得其均值代替原像素点。

边缘像素的处理方法是复制边缘的像素点,增加一个边框,计算里面的像素值得均值滤波。

均值氓浜1W赵六、实验体会本次实验在前一次的实验基础上增加均值滤波和中值滤波,对于椒盐噪声的处理,发现中值滤波的效果更为好一点,而均值滤波是的整个图像变得模糊了一点,效果差异较大。

本次实验更加增加了对数字图像处理的了解与学习。

七、实验程序代码注释及分析// HistDemoADIg.h :头文件//#in elude "ImageWnd.h"#pragma once// CHistDemoADIg 对话框classCHistDemoADIg : public CDialogEx{//构造public:CHistDemoADlg(CWnd* pParent = NULL); // 标准构造函数intnWidth;intnHeight;intnLen;intnByteWidth;BYTE *lpBackup;BYTE *lpBitmap;BYTE *lpBits;CStringFileName;CImageWndsource,dest;// 对话框数据enum { IDD = IDD_HISTDEMOA_DIALOG };protected:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV 支持// 实现protected:HICON m_hIcon;// 生成的消息映射函数virtual BOOL OnInitDialog();afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);afx_msg void OnPaint();afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();DECLARE_MESSAGE_MAP()public:voidLoadBitmap(void);afx_msg void OnOpen();afx_msg void OnHist();voidHistogramEq(void);voidNoColor(void);void HistogramEq1(intnWidth,intnHeight,BYTE *lpInput,BYTE *lpOutput);voidMeanFilter(intnWidth,intnHeight,BYTE *lpInput,BYTE *lpOutput);voidMedianFilter(intnWidth,intnHeight,BYTE *lpInput,BYTE *lpOutput); afx_msgvoid OnBnClickedClose();afx_msg void OnBnClickedMeanfilter();afx_msg void OnBnClickedMedianfilter();};HistDemoADlg.cpp 对HistDemoADlg.h 进行具体的实现,OnOpen() 函数响应ID 为IDC_OPEN的按钮事件,而且会调取文件选择对话框,选取文件之后,会显示在原始图像区域显示对应的位图图像,OnHist()函数会响应ID为IDC_HIST的按钮事件,调用HistogramEq()进行直方图均衡化的处理,HistogramEq()会调用HistogramEq1()进行直方图均衡化的处理,并用dst.setlmage()显示处理之后的图像,以及NoColor()函数,对原始图像转化为灰度图像之后再显示。

图像识别中常见的预处理技术(七)

图像识别中常见的预处理技术(七)

图像识别是计算机视觉领域中的一个重要任务,其目标是通过计算机对输入的图像进行分析和理解。

然而,在进行图像识别之前,我们常常需要对图像进行预处理,以便提高识别的准确性和效率。

本文将介绍图像识别中常见的预处理技术。

一、图像去噪图像中常常存在噪点或者干扰,这些噪点会对图像识别产生负面影响。

因此,图像去噪是图像预处理的重要一环。

常见的图像去噪技术包括均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。

均值滤波通过计算领域内像素的平均值来平滑图像,中值滤波通过计算领域内像素的中值来去除噪点,而高斯滤波则通过对领域内像素进行加权平均来降低噪声干扰。

二、图像增强为了使图像更加清晰和易于识别,我们可以对图像进行增强处理。

常见的图像增强技术包括直方图均衡化、对比度增强和边缘增强等。

直方图均衡化通过对图像像素值进行重新分配,使得图像的直方图更加均匀,从而提高图像的对比度和细节。

对比度增强通过增加图像的对比度来使图像更加鲜明。

边缘增强则通过增强图像的边缘信息,使得物体边缘更加清晰。

三、图像尺寸调整由于不同的识别模型对图像尺寸有一定的要求,因此在进行图像识别之前,我们通常需要将图像进行尺寸调整。

图像尺寸调整技术可以分为缩放和裁剪两种。

缩放技术通过对图像进行放大或缩小操作来改变图像的尺寸,裁剪技术则通过去除图像的部分区域来改变图像的尺寸。

选择何种尺寸调整技术取决于具体的识别模型和应用场景。

四、图像灰度化对于一些基于统计特征的识别算法,如支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN),图像的灰度化处理是十分必要的。

图像灰度化可以将彩色图像转换成灰度图像,从而降低计算复杂性,并且保留大部分重要的结构信息。

常见的图像灰度化技术包括加权平均法和分量法等。

加权平均法通过对彩色图像的RGB三个分量进行加权平均来得到灰度图像,分量法则是根据人眼对彩色信号敏感度的不同来计算灰度值。

五、图像去背景在某些情况下,我们需要将图像中的目标物体与背景进行分离,以便更好地进行识别。

图像噪声、均值滤波、高斯滤波、中值滤波

图像噪声、均值滤波、高斯滤波、中值滤波

一、图像噪声由于图像采集、处理、传输等过程不可避免的会受到噪声的污染,妨碍人们对图像理解及分析处理。

常见的图像噪声有高斯噪声、椒盐噪声等。

1、椒盐噪声2、高斯噪声高斯噪声是指噪声的密度服从高斯分布的一类噪声,由于高斯噪声在空间和频域中数学上的易处理性,这种噪声(也称为正态噪声)模型经常被用于实践中。

高斯噪声随机变量z的概率密度函数由下式给出:加入高斯噪声后的效果:二、图像平滑图像平滑从信号处理的角度看就是去除其中的高频信息,保留低频信息。

因此我们可以对图像实施低通滤波。

低通滤波可以去除图像中的噪声,对图像进行平滑。

根据滤波器的不同可以分为:均值滤波、高斯滤波、中值滤波、双边滤波我们认为高频信息就是噪声,低频信息就是有用的内容。

1、均值滤波(1)api介绍(2)实例分析import cv2 as cvimport numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltfrom matplotlib import font_manager#字体设置my_font = font_manager.fontproperties(fname="c:/windows/fonts/sthupo.ttf")#1、读取图像img = cv.imread("./images/girl.jpg")#2、均值滤波blur = cv.blur(img, (5,5))#3、图像显示plt.figure(figsize=(10,8), dpi=100)# subplot中的121代表[1,2,1],表示在本区域里显示1行2列个图像,最后的1表示本图像显示在第一个位置。

plt.subplot(121)plt.imshow(img[:,:,::-1])plt.title("原图", fontproperties=my_font)plt.xticks([]), plt.yticks([])plt.subplot(122)plt.imshow(blur[:,:,::-1])plt.title("均值滤波后的结果", fontproperties=my_font)plt.xticks([]), plt.yticks([])plt.show()2、高斯滤波图像是二维的,所以使用二维高斯分布。

医疗影像处理中的肿瘤检测算法

医疗影像处理中的肿瘤检测算法

医疗影像处理中的肿瘤检测算法随着医疗技术的不断进步,人们对于肿瘤的早期发现和治疗有了更高的要求。

医疗影像处理中的肿瘤检测算法应运而生,成为一种有效的工具,可以帮助医生快速准确地诊断肿瘤。

本文将介绍医疗影像处理中常用的肿瘤检测算法,包括图像分割、特征提取和分类器构建等。

一、图像预处理在进行肿瘤检测之前,首先需要对医学影像进行预处理。

图像预处理的目的是消除图像中的噪声、增强图像的对比度和边缘,并且去除不相关的信息。

常见的图像预处理方法有滤波、灰度转换和直方图均衡化等。

滤波是一种常用的图像预处理方法,它可以去除图像中的噪声。

常见的滤波算法有均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。

均值滤波是一种简单的滤波算法,它用周围像素的平均值来代替当前像素的值,从而平滑图像。

中值滤波是一种非线性滤波算法,它采用像素的中值来替代当前像素的值,能够有效去除椒盐噪声和脉冲噪声。

高斯滤波是一种线性滤波算法,它利用高斯函数对图像进行加权平均,可以减少图像的高频成分,使图像变得更加平滑。

灰度转换是将医学影像从彩色图像转换为灰度图像的过程。

在肿瘤检测中,一般使用灰度图像进行后续处理。

灰度图像只包含亮度信息,去除了颜色信息,有助于突出肿瘤的形态特征。

直方图均衡化是一种用来增强图像对比度的方法。

它通过对图像的像素进行重新分布,使得图像中的像素值尽可能分散在整个灰度范围内,从而增强图像的细节。

二、图像分割图像分割是将医学影像中的肿瘤从背景中分离出来的过程。

图像分割是肿瘤检测中的关键步骤,影响着后续的特征提取和分类。

常见的图像分割算法有阈值分割、边缘检测和区域生长等。

阈值分割是一种简单的分割方法,它通过设定一个阈值,将图像中像素值大于阈值的部分标记为肿瘤区域,将小于阈值的部分标记为背景。

边缘检测是一种基于图像边缘的分割方法,通过检测图像中的边缘,将肿瘤和背景分割开来。

常用的边缘检测算法有Canny算法和Sobel算法等。

区域生长是基于像素相似性的分割方法,它从某个种子像素开始,通过对相邻像素的相似性进行判断,逐步生长出一个肿瘤区域。

Matlab技术图像去噪与去模糊方法总结

Matlab技术图像去噪与去模糊方法总结

Matlab技术图像去噪与去模糊方法总结引言图像的噪声和模糊经常会影响到图像的质量和可用性。

在现实生活中,由于环境的不可控因素或图像传感器本身的限制,我们常常会面对图像存在噪声和模糊的情况。

因此,如何有效地去除图像中的噪声和模糊成为了图像处理中的重要问题。

本文将总结Matlab技术中常用的图像去噪和去模糊方法,并介绍它们的原理和应用场景。

一、图像去噪方法1. 均值滤波均值滤波是一种常见的图像去噪方法,它基于图像中的像素局部平均值来代替原始像素的值。

均值滤波器将一个像素的值设置为相邻像素的平均值,从而实现去除图像中的噪声。

2. 中值滤波中值滤波是一种非线性滤波器,它在处理噪声图像时非常有效。

该方法通过使用像素值的中值来替换像素值,从而去除图像中的噪声。

中值滤波器对于椒盐噪声和脉冲噪声有很好的去除效果。

3. 小波去噪法小波去噪法是一种基于小波变换的图像处理方法。

它将图像分解为不同尺度的子图像,并通过阈值处理去除子图像中的噪声。

小波去噪法可以有效地保留图像细节,并在去除噪声的同时保持图像的清晰度。

二、图像去模糊方法1. 维纳滤波维纳滤波是一种常用的图像去模糊方法,它通过最小化图像的噪声和失真之间的均方误差来恢复原始图像。

维纳滤波器在频域或空域中操作,可以根据图像的特点选择最适合的滤波器。

2. 直方图均衡化直方图均衡化是一种将图像的像素强度值映射到特定范围的方法。

在去模糊处理中,直方图均衡化可以增强图像的对比度,减少图像的模糊程度。

3. 傅里叶变换傅里叶变换是一种将图像从时域转换到频域的方法。

在图像去模糊中,可以使用傅里叶变换来将图像转换到频域,然后应用滤波器来去除模糊。

三、图像去噪和去模糊方法的应用场景1. 医学影像医学影像中的噪声和模糊会影响到医生对病情的判断。

因此,图像去噪和去模糊在医学影像中具有重要意义。

例如,在CT扫描中,可以使用均值滤波和小波去噪法来去除图像中的噪声;而在MRI影像中,可以使用维纳滤波和傅里叶变换来恢复图像的清晰度和细节。

直方图均衡、中值滤波、均值滤波、锐化滤波

直方图均衡、中值滤波、均值滤波、锐化滤波

直方图均衡及图像滤波一、实验目的1、通过实验进一步加深图像直方图均衡和滤波原理的理解;2、提高Matlab编程能力。

二、实验原理(一)直方图均衡原理在实际应用中,希望能够有目的地增强某个灰度区间的图像,即能够人为地修正直方图的形状,使之与期望的形状相匹配,这就是直方图规定化的基本思想。

换句话说,希望可以人为地改变直方图形状,使之成为某个特定的形状,直方图规定化就是针对上述要求提出来的一种增强技术,它可以按照预先设定的某个形状来调整图像的直方图。

每一可能的灰度层次所占的像素个数尽量均等,每个像素具有同样的显示机会,从而使图像细节清晰,改善图像的整体对比度。

(二)中值滤波中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术,中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替,让周围的像素值接近的真实值,从而消除孤立的噪声点。

方法是用某种结构的二维滑动模板,将板内像素按照像素值的大小进行排序,生成单调上升(或下降)的为二维数据序列。

模板通常为3×3和5×5区域,也可以是其他不同的形状,如线状,圆形,十字形,圆环形等。

(三)均值滤波均值滤波是一种利用模版对图像进行模板操作的图像平滑方法,所谓模版是指模版中所有系数都取相同值的模版,常用的3×3和5×5模版。

邻域平均法的思想是通过一点和邻域内像素点求平均来去除突变的像素点,从而滤掉一定噪声,其优点是算法简单,计算速度快,其代价会造成图像在一定程度上的模糊。

三、实验内容(一)直方图均衡首先读入一幅图像,利用Matlab的rgb2gray()函数将其转化为灰度图,便于接下来的处理。

转化成的灰度图像如下图所示:图1 原灰度图上面灰度图的直方图如下:图2 原灰度图的直方图上面原始图像的直方图共256个灰度级,我们统计每个灰度级内像素数量k n ,每个灰度级像素数量占像素总数量的比例kn N,计算累计直方图做出灰度直方图: 1k k k i n s N==∑ 累计直方图如下:图3 累积直方图然后按照()int 10.5k k L s =-+⎢⎥⎣⎦的映射关系,将原像素的灰度值变为该式映射的灰度值,从而获得均衡后的图像和均衡后的直方图。

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实验报告一.实验目的对图像进行空域增强,实现均值滤波、中值滤波、直方图均衡。

二.实验内容对加入椒盐噪声的图像进行均值滤波、中值滤波,对图像实现直方图均衡,通过改变图像的直方图来改变图像中像素的灰度,以达到图像增强的目标。

三.实验原理均值滤波的原理均值滤波是典型的线性滤波算法,它是指在图像上对目标像素给一个模板,该模板包括了其周围的临近像素(以目标象素为中心的周围8个象素,构成一个滤波模板,即去掉目标象素本身)。

再用模板中的全体像素的平均值来代替原来像素值。

均值滤波也称为线性滤波,其采用的主要方法为邻域平均法。

线性滤波的基本原理是用均值代替原图像中的各个像素值,即对待处理的当前像素点(,)x y,选择一个模板,该模板由其近邻的若干像素组成,求模板中所有像素的均值,再把该均值赋予当前像素点(,)u x y,即x y,作为处理后图像在该点上的灰度值(,)1(,)(,)u x y f x y m=∑,m 为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。

中值滤波的原理中值滤波是一种非线性滤波,由于它在实际运算过程中并不需要图像的统计特性,所以比较方便。

中值滤波首先是被应用在一维信号处理技术中,后来被二维图像信号处理技术所应用。

在一定的条件下,可以克服线性滤波器所带来的图像细节模糊,而且对滤除脉冲干扰及图像扫描噪声最为有效。

中值滤波的目的是保护图像边缘的同时去除噪声。

在一维的情况下,中值滤波器是一个含有奇数个像素的窗口,在处理之后,将窗口正中的像素灰度值用窗口内各像素灰度值的中值来代替。

设有一个维序列12,,...n f f f ,取窗口长度为奇数m ,对此序列进行中值滤波,就是从输入序列中相续抽出m 个数,,,,,i v i i v f f f -+,其中为窗口的中心值(1)/2v m =-,再将这m 个点的数值按其数值大小排列,取其序号为正中间的那个数作为滤波输出。

中值滤波表达式为:{}v i i v i i f f f Med F +-=,,,,对二维序列{X i,j }的中值滤波,滤波窗口也是二维的,但这种二维窗口可以有各种不同的形状,如线状、方形、圆形、十字形、圆环形等。

二维中值滤波可表示为:{}为滤波窗口,A x Med F j i Aj i ,,=在实际使用窗口时,窗口的尺寸一般先用33⨯再取55⨯逐渐增大,直到其滤波效果满意为止。

由于中值滤波是非线性运算,在输入和输出之间的频率上不存在一一对应关系,故不能用一般线性滤波器频率特性的研究方法。

设G 为输入信号频谱,F 为输出信号频谱,定义F G H /=为中值滤波器的频率响应特性,实现表明H 是与G 有关,呈不规则波动不大的曲线,其均值比较平坦,可以认为信号经中值滤波后,传输函数近似为1,即中值滤波对信号的频域影响不大,频谱基本不变。

直方图均衡的原理利用直方图统计的结果,通过使图像的直方图均衡的方法称为直方图均衡化,可以达到增强图像的显示效果的作用。

由于通过直方图统计,可以观察出,图像中各种亮度所占的比例大都分布不均匀,设法增加在直方图统计中所占比例高的像素和其他占的比例少的像素之间的亮度差,可以提高图像的显示效果。

简单来说,直方图增强的方法就是压缩直方图中比例少的像素所占用的灰度范围,多出来的灰度空间按照统计比例分配给直方图中比例高的像素使用。

这种方法主要是针对人眼对灰度差别越大的图像更容易分辨的特点而做的增强。

灰度直方图的计算十分简单,依据定义在离散形式下有下面的公式成立:()1,1,0,-==L k nn k pk公式中:k n 为图像中出现k s 级灰度的像素数,n 是图像像素总数,而nn k即为频数。

计算累积直方图各项:()1,1,0,00-===∑∑==L k i p n n t ki ki ik 取整扩展:int[(1)0.5]k k t L t =-+映射对应关系:k k t =>四. 实验结果 均值滤波1. 读取图像,并对图像加入椒盐噪声。

结果图一和图二所示。

图一 原始图像图二 加噪图像2. 采用1/9模板对图像卷积采用1/91/91/91/91/91/91/91/91/9x ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦模板对图像33⨯区域进行平均,得到均值即为当前像素取值,得到均值滤波结果如图三所示。

图三均值滤波图像中值滤波1.读取图像和加噪过程与均值滤波相同。

2.采用取用中值对图像滤波。

区域取值并进行排序取中值,得到的中值即为当前像素的值。

结对图像33果如图四所示。

图四中值滤波图像直方图均衡1.读取图像读取图像与上相同。

结果如图五所示。

图五原始图像2.统计原始图像灰度直方图和概率分布。

读取每个像素点,得到像素点的灰度直方图分布,并除以总像素点数目,将其转换为概率分布。

得到结果如图六、图七所示。

图六原始图像直方图图七原始图像直方图概率分布3. 累积概率k t对概率分布进行累积。

得到累积概率分布如图八所示。

图八 累积概率分布4. 对累积概率分布取整扩展对累积概率用int[(1)0.5]k k t L t =-+进行扩展。

得到新的灰度分布。

然后将原图像中各个点进行灰度映射,映射到当前灰度分布中去,即可得到直方图均衡图像和新图像的直方图分布。

结果如图九和图十所示。

图九 直方图均衡图像图十均衡图像的直方图五.结果分析均值滤波和中值滤波对比分析:根据以上实验结果进行对比分析,可以得出以下结论:1、均值滤波, 对椒盐噪声的影响不大,因为在削弱噪声的同时整幅图像内容总体也变得模糊,其噪声仍然存在。

2、对于中值滤波,由图可以看出,中值滤波对去除“椒盐”噪声可以起到很好的效果,因为椒盐噪声只在画面中的部分点上随机出现,所以根据中值滤波原理可知,通过数据排序的方法,将图像中未被噪声污染的点代替噪声点的值的概率比较大,因此噪声的抑制效果很好,同时画面的轮廓依然比较清晰。

由此看来,对于椒盐噪声密度较小时,尤其是孤立噪声点,用中值滤波的效果非常好的。

对于高斯噪声。

对图像加入均值为0,方法0.005的高斯噪声。

结果如图十一所示。

图十一图像加入高斯噪声分别进行均值滤波和中值滤波,结果如图十二、图十三所示。

图十二高斯噪声图像均值滤波图十三高斯噪声图像中值滤波对比发现两种滤波方式对于高斯噪声滤波都不太理想。

使用20张高斯噪声污染的图像相加的方法滤波结果如图十四所示。

图十四图像相加去噪对比发现对于高斯噪声,图像相加去噪结果更好。

直方图均衡本文中的直方图均衡化算法,采用灰度映射方法,简单明了,易于实现,均衡化后的各灰度级更加均衡,接近理想值。

同时对于灰度范围小,直方图分布极不均匀的图像,可人为的适当的扩大灰度范围,均衡化后能取得较好的层次感,使图像信息变得更清晰。

此方法在图像增强方面,有很大的实用价值。

六.实验心得本次实验时首次接触图像处理,发现图像处理必须思路清晰,表达明确,而且发现对于像素级的图像处理,数据量很大,程序运行慢,还有优化的空间。

对于图像处理,以矩阵运算为基础,以后要多加练习。

附录实验程序代码如下。

均值滤波和中值滤波clear all;close all;clc;I=imread('D:\My Documents\MATLAB\kecheng\shuzituxiang\2.jpg'); I=I(:,:,1);figure(1)imshow(I);title('原始图像');colormap(gray(256));figure(2);imhist(I);title('原始图像直方图');J=imnoise(I,'salt & pepper',0.02);figure(3);imshow(J);title('加噪图像');colormap(gray(256));figure(4);imhist(J);title('加噪图像直方图');x=double(ones(3)/9); %必须将1/9变为double型模板A=size(J);%% 均值滤波for i=2:A(1)-1for j=2:A(2)-1x1=double(J(i-1:i+1,j-1:j+1));%将数据转换类型y=x.*x1; %均值su=sum(sum(y)); %求和d(i,j)=uint8(su); %转换为整形endendfigure(5);imshow(d);title('均值滤波图像');%% 中值滤波for i=2:A(1)-1for j=2:A(2)-1x2=J(i-1:i+1,j-1:j+1);x2=[x2(1,:) x2(2,:) x2(3,:)];c(i,j)=median(x2);endendfigure(6);imshow(c);title('中值滤波图像');图像相加去除高斯噪声clear all;close all;clc;%% 图像加法实现消除噪声[filename, pathname, filterindex] = uigetfile({'*.jpg';'*.bmp'}, 'Pick a file'); datafile=[pathname,filename];if filterindex==0returnendI=imread(datafile);I=I(:,:,1);figure(1);imshow(I);title('原始图像');%% 图像加噪k=20; %加噪图像数目z=cell(1,k); %构造多幅加噪图像for i=1:kz{i}=imnoise(I,'gaussian',0,0.005);endfigure(2);imshow(z{2});title('加入高斯噪声图像');%% 图像相加取平均J=0;for i=1:kJ=J+double(z{i});endJ=uint8(J/k);figure(3);imshow(J);title('图像相加去噪');直方图均衡clear all;close all;clc;%% 直方图均衡%%严格按照直方图均衡化的步骤来做,一共六步,思路要清晰A=imread('D:\My Documents\MATLAB\kecheng\shuzituxiang\2.jpg');A=A(:,:,1);[m,n]=size(A);B=zeros(m,n);N=m*n; %像素总个数s=zeros(1,256);t=zeros(1,256);%% 原始直方图概率分布for i=1:mfor j=1:ns(A(i,j)+1)=s(A(i,j)+1)+1; %计算各个灰度级像素个数endends=s./N; %各个灰度级的频率%% 累积分布tkt(1)=s(1);for k=2:256t(k)=t(k-1)+s(k); %累积分布函数累积频率endz=t;%% 取整扩展for k=1:256t(k)=floor(255*t(k)+0.5); %tk取整扩展end%% 确定映射关系,将原图像中点的数值变为映射后的数值for i=1:mfor j=1:nB(i,j)=t(A(i,j)+1);endendA=uint8(A);B=uint8(B);figure(1);imshow(A);title('原始图像');figure(2);imhist(A);title('原始图像直方图');figure(3);stem(z,'fill');title('累积直方图');figure(4);imshow(B);title('均衡图像');figure(5);imhist(B);title('均衡图像直方图');figure(6);stem(s,'fill');title('原始图像直方图概率分布');。

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