遥感图像处理实验报告_图像的频率域滤波处理

遥感图像处理

实验报告（2013 —2014 学年第1学期）实验名称：图像的频率域滤波处理实验时间：

实验地点：

指导教师：

专业班级：

姓名：

学号：

一：实验目的

1：掌握滤波器在程序语言中的定义算法

2：理解图像的频率域与空间域之间的区别与联系

3：在频率域对图像进行处理，达到平滑（低通滤波）与锐化（高通滤波）的目的二：实验内容

1：在Matlab中定义滤波器

2：对图像进行频率域处理

3：对频率域的处理结果，结合第3次实验（空间域处理）结果进行对比，给出评价三：实验代码及Matlab使用心得（注释中）

%清屏，清除工作空间，关闭所有绘图窗口

clc;

clear all;

close all;

%读取图像，并建立一个窗口，显示原始图像

I = imread('C:\Users\浮生\Desktop\大三\Matlab\data\lena.png', 'png')

figure(1)

imshow(I)

title('原始图像')

%图像傅立叶变换

%fft(X)函数的作用是，返回矩阵X的【二维离散傅立叶变换】结果

%fft()函数采用快速傅立叶变换算法，运算结果的行列数与被变换矩阵的规格相同

F = fft2(I);

%fftshift()函数的功能则是把FFT的DC分量移动到频谱矩阵的中心

%在直观上，就是把低频信息移到矩阵中心，便于直观观看图像的频谱

F = fftshift(F);

%由于FFT的运算结果的数值跨幅过大

%直接显示的话只能看到一个小亮点

%为了显示的直观，我们需要自行定义灰度显示幅度

%在本例中，我们定义显示幅度为0-50000

figure(2);

imshow(abs(real(F)), [0 50000]);

title('频率域图像')

%%%%%%定义滤波器之前的准备工作%%%%%

[m n] = size(I);%读取图像的规格

p = m/2;%定义两个计数器p和q

q = n/2;%用以控制滤波器的遍历过程

image = zeros(m,n);

%%%%%%截止频率为50的理想低通滤波器%%%%%%

%低通滤波器，即让频率高于阈值的信号值为0，而在阈值之下的所有信号保持原样%反映在图像操作中，将去除高频信息，达到平滑的效果

lowpass_50 = F;

for u = 1:m

for v = 1:n

if sqrt((u-p)^2 + (v-q)^2) < 50

%什么也不做;

else

lowpass_50(u, v) = 0;

end

end

end

%显示频率域图像

figure(3);

imshow(abs(real(lowpass_50)), [0 50000]);

title('频率域图像截止频率为50的理想低通滤波器');

%傅立叶逆运算反算图像

image = ifftshift(lowpass_50);%还原矩阵

image = ifft2(image);%傅立叶逆运算

image = abs(real(image));%复数取实部

%显示处理结果图像

figure(4);

imshow(image, []);

title('处理结果截止频率为50的理想低通滤波器')

%%%%%%截止频率为100的理想低通滤波器%%%%%%

lowpass_100 = F;

for u = 1:m

for v = 1:n

if sqrt((u-p)^2 + (v-q)^2) < 100

%什么也不做;

else

lowpass_100(u, v) = 0;

end

end

end

%显示频率域图像

figure(5);

imshow(abs(real(lowpass_100)), [0 50000]);

title('频率域图像截止频率为100的理想低通滤波器'); %傅立叶逆运算反算图像

image = ifftshift(lowpass_100);%还原矩阵image = ifft2(image);%傅立叶逆运算image = abs(real(image));%复数取实部%显示处理结果图像

figure(6);

imshow(image, []);

title('处理结果截止频率为100的理想低通滤波器')

%%%%%%截止频率为50的理想高通滤波器%%%%%% highpass_50 = F;

for u = 1:m

for v = 1:n

if sqrt((u-p)^2 + (v-q)^2) < 50

highpass_50(u, v) = 0;

else

%什么也不做;

end

end

end

%显示频率域图像

figure(7);

imshow(abs(real(highpass_50)), [0 50000]);

title('频率域图像截止频率为50的理想高通滤波器');

%傅立叶逆运算反算图像

image = ifftshift(highpass_50);%还原矩阵image = ifft2(image);%傅立叶逆运算image = abs(real(image));%复数取实部%显示处理结果图像

figure(8);

imshow(image, []);

title('处理结果截止频率为50的理想高通滤波器')

%%%%%%截止频率为100的理想高通滤波器%%%%%% highpass_100 = F;

for u = 1:m

for v = 1:n

if sqrt((u-p)^2 + (v-q)^2) < 100

highpass_100(u, v) = 0;

else