重庆大学数字图像处理实验以及完整源代码

实验三选作部分代码 A = imread('实验 3 原图.jpg'); A=im2double(A); [m,n]=size(A); block_size=5; k = floor(block_size/2); A2 = zeros(m+2*k,n+2*k); A2(k+1:m+k,k+1:n+k) = A(1:m,1:n); %four corners A2(1:k,1:k) = A(1,1); % Upper left corner. A2(1:k,n+k+1:n+2*k) = A(1,n); % Upper right corner. A2(m+k+1:m+2*k,1:k) = A(m,1); % Lower left corner. A2(m+k+1:m+2*k,n+k+1:n+2*k) = A(m,n); % Lower right corner. % four sides for i = 1:k A2(i,k+1:n+k) = A(1,1:n); A2(m+k+i,k+1:n+k) = A(m,1:n); A2(k+1:m+k,i) = A(1:m,1); A2(k+1:m+k,n+k+i) = A(1:m,n); end;
实验三代码 1. 将下列函数保存成文件 mymidfilt.m
function B=mymidfilt(file_name, block_size) A = imread(file_name); [m,n] = size(A); k = floor(block_size/2); A2 = zeros(m+2*k,n+2*k); A2(k+1:m+k,k+1:n+k) = A; %four corners A2(1:k,1:k) = A(1,1); % Upper left corner. A2(1:k,n+k+1:n+2*k) = A(1,n); % Upper right corner. A2(m+k+1:m+2*k,1:k) = A(m,1); % Lower left corner. A2(m+k+1:m+2*k,n+k+1:n+2*k) = A(m,n); % Lower right corner. % four sides for i = 1:k A2(i,k+1:n+k) = A(1,1:n); A2(m+k+i,k+1:n+k) = A(m,1:n); A2(k+1:m+k,i) = A(1:m,1); A2(k+1:m+k,n+k+i) = A(1:m,n); end;
实验一图象灰度变换（2学时）
一、 实验目的： 理解数字图象处理的基本过程，掌握常用图象灰度变换算法，观察图像图象灰度 变换的结果，加深对数字图象基本概念的理解。 二、 实验内容： 1、灰度线性变换 变换函数为 ： s = a r + b设计程序， 实现 （a>1,b=0） 、 （0<a<1, b=0） 、 （a=1,b>0） 和（a=1,b<0）等情况下的灰度变换处理，并比较处理前后的图象效果。 2、图象二值化 设计程序，实现图象的二值化。并给出三种门限下的处理结果。 3、负象变换 设计程序，实现图象的反转操作（负象变换），并比较处理前后的图象结果。 4、灰度非线性变换（选做内容） 设计程序，实现图象的指数变换和对数变换。 三、 实验步骤： 1、 获取实验用图像： 使用imread函数将图像读入Matlab， 用size函数 （或imfinfo函数） 获取图象大小。 2、产生灰度变换函数：s = a r + b 用imshow函数分别观察在（a>1,b=0）、 （0<a<1, b=0）、 （a=1,b>0）和（a=1,b<0） 四情况下处理前后的结果。适当选择参数，使处理结果达到较好的效果。记录下 所对应的参数。 3、用imwrite函数保存处理图象结果。 4、设计门限化方法实现图象的二值化的变换函数，并进行程序设计实现。分别选择 三个门限值，观察处理结果。 5、设计实现反转操作的变换函数，并进行程序设计实现。观察处理结果。 6、分别设计实现图象的指数变换和对数变换的变换函数，参数自己选定，并比较处 理前后的图象结果。（选做内容） 四、 实验报告要求： 画出算法的规范化程序设计流程图。用plot等函数生成各类灰度变换函数曲线，用 imshow函数显示处理前后图象。在实验报告中提交原图像和各种变换函数的曲线，以 及按各种变换函数处理后的图像，并进行实验结果分析。选做内容可不写入报告中。
n
四、 实验步骤： 1）读入图像；2）创建合适的滑动窗口；3）将该窗口内的图像灰度值重新排序； 4）将排序后位于中间的数值作为中值；5）用中值取代被处理像素的原灰度值；6）滑 动窗口到下一个位置，重复3）~5）。 五、 实验报告要求： 按统一规定的实验报告格式提交报告。画出算法的规范化程序设计流程图。应包 含程序清单， 处理前后的图像特征比较及编程的心得体会 （指编程过程中的难点及如何 克服它的）。
实验一代码 R=imread('实验 1 原图.jpg'); [m,n]=size(R) figure, imshow(R);title('原图 1'); S1=R*3; figure, imshow(S1);title('a=3,b=0'); imwrite(S1,'1.21.jpg'); N=im2double(R); S2=N*0.5; figure, imshow(S2);title('a=0.5,b=0'); imwrite(S2,'1.22.jpg'); S3=R+10; figure, imshow(S3);title('a=1,b=10'); imwrite(S3,'1.23.jpg'); S4=N+0.5; figure, imshow(S4);title('a=1,b=0.5'); imwrite(S4,'1.24.jpg'); X1=R>64; figure, imshow(X1);title('门限值为 64'); imwrite(X1,'1.41.jpg'); X2=R>128; figure, imshow(X2);title('门限值为 128'); imwrite(X2,'1.42.jpg'); X3=R>192; figure, imshow(X3);title('门限值为 192'); imwrite(X3,'1.43.jpg'); Y=255-R; figure, imshow(Y);title('反转后的图像'); imwrite(Y,'1.51.jpg'); Z1=N.^0.6; figure, imshow(Z1);title('指数变换后的图像'); imwrite(Z1,'1.61.jpg'); Z2=log(N+1) %Z3=im2uint8(Z2) figure,imshow(Z3）; figure,imshow(Z2,[]);title('对数变换后的图像'); imwrite(Z2,'1.62.jpg');
实验二代码 X=imread('实验 2 原图.jpg'); [m,n]=size(X) h=zeros(256); for i=1:256 t=(X==(i-1)); h(i)=sum(t(:)); end a=0:255; figure,imshow(X);title('原图 2'); figure,bar(a,h);title('原图直方图'); num=numel(X); c=cumsum(h); Y=round(c/num*256); W=zeros(m,n); for i=1:256 W1=Y(i)*(X==i-1); W=W1+W; W=round(W); end for i=1:256 t=(W==(i-1)); h(i)=sum(t(:)); end W=uint8(W); figure,imshow(W);title('均衡化后的图'); figure,bar(a,h);title('均衡化后的直方图'); imwrite(W,'2.6.jpg');
% Upper. % Lower. % Left. % Right.
B=zeros(m,n); pixel_block = zeros(1,block_size^2); for i = 1:m for j = 1:n k = floor(block_size/2); pixel_block = reshape(A2(i:i+2*k,j:j+2*k),1,block_size^2); sorted_block = sort(pixel_block); median_position = ceil(block_size^2 / 2); block_median = sorted_block (median_position); B(i,j) = block_median; end; end; B = uint8(B);
实验三图像中值滤波（2学时）
一、 实验目的： 进一步加深理解和掌握中值滤波的原理和具体算法。能解释用大小和形状不同的 滑动窗口进行中值滤波后图像所呈现的一些特征。 二、 实验内容： 1、矩形邻域中值滤波设计程序，实现3× 3邻域中值滤波。比较处理前后图像效果。 2、十字形中值滤波（选做） 设计程序，实现5× 5十字形中值滤波。比较处理前后图像效果。 三、 实验原理： 对于给定的n个数值{a1, a2, …an}, 将它们按大小有序排列。当n为奇数时，位于中间位 置的那个数值称为这n个数值的中值。记作 med [a1, a2, …an] 设x为M× N待处理图像，经窗口为Wn的中值滤波后，被处理像点（i, j）的输出为: )],([),(),(jixmedjiyjiWn= 式中W (i, j)表示点（i, j）的邻域，它含有n个像素。
实验二图象直方图及均衡（2学时）
一、 实验目的： 理解图象灰度直方图的概念，掌握图象直方图的计算方法；掌握直方图均衡化图 象增强技术，理解均衡化的处理过程。 二、 实验内容： 1、图象直方图 设计程序，计算图象直方图。 2、直方图均衡化 设计程序，实现图象直方图均衡化处理，并比较处理前后图象。 三、 实验步骤： 1、获取实验用图像：使用imread函数将图像读入Matlab用size函数（或imfinfo函数） 获取图象大小。 2、计算图象的灰度直方图，并用plot等函数生成灰度直方图。 3、设计直方图均衡化算法，并进行程序设计实现。 4、根据直方图均衡化的灰度变换函数实现图象灰度的映射变换，获得均衡化的图象 结果。 5、计算均衡化图象的灰度直方图，并用plot等函数生成灰度Leabharlann Baidu方图。 6、用imwrite函数保存处理图象结果。 四、 实验报告要求： 画出直方图均衡化算法的规范化程序设计流程图。用 imshow函数显示处理前后图 象，用plot等函数生成原始图象和处理图象的灰度直方图，并进行实验结果分析。
% Upper. % Lower. % Left. % Right.
B=zeros(m,n); B0=zeros(1,9); B1 = zeros(1,block_size^2); for i = 1:m for j = 1:n k = floor(block_size/2); B1= reshape(A2(i:i+2*k,j:j+2*k),1,block_size^2); B0=[B1(3) B1(8) B1(11) B1(12) B1(13) B1(14) B1(15) B1(18) B1(23)]; B0= sort(B0); block_median = B0(5); B(i,j)=block_median; end; end; figure,imshow(B);title('5X5 十字变换后图像'); imwrite(B,'3.2.jpg');
2. 调用函数mymidfilt R=imread('实验 3 原图.jpg'); figure, imshow(R);title('原图 3'); X=mymidfilt('实验 3 原图.jpg', 5); figure, imshow(X);title('中值滤波后的图像'); imwrite(X,'3.1.jpg');