数字图像处理MATLAB
数字图像处理MATLAB程序【完整版】
第一部分数字图像处理实验一图像的点运算实验1．１直方图一.实验目的１.熟悉mａtlab图像处理工具箱及直方图函数的使用;２.理解和掌握直方图原理和方法；二．实验设备１.ＰＣ机一台;2.软件ｍatlab。
三.程序设计在matlab环境中,程序首先读取图像，然后调用直方图函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I=ｉmｒeａd（'ｃameraｍan.tif’);%读取图像suｂpｌｏｔ(１,2,1），ｉmsｈow(Ｉ) %输出图像titlｅ(’原始图像'） %在原始图像中加标题subplot（1，2,2),iｍhiｓｔ(I) ％输出原图直方图tiｔle('原始图像直方图'） %在原图直方图上加标题四．实验步骤１。
启动mａtlab双击桌面matlab图标启动maｔlab环境;2。
在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时,首先读取图像,一般调用matlab自带的图像,如:cameraｍan图像;再调用相应的直方图函数，设置参数;最后输出处理后的图像;３.浏览源程序并理解含义；4.运行,观察显示结果;5．结束运行，退出;五．实验结果观察图像matlａb环境下的直方图分布.(ａ）原始图像(b)原始图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码;2、输入一幅灰度图像,给出其灰度直方图结果,并进行灰度直方图分布原理分析。
实验1.2 灰度均衡一.实验目的1．熟悉matlａｂ图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用；2.理解和掌握灰度均衡原理和实现方法;二.实验设备1.PC机一台;2．软件mａtlab；三.程序设计在ｍaｔｌab环境中，程序首先读取图像,然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像.I=iｍｒｅad（'cameraman.ｔif’)；%读取图像subplｏｔ(2，2,1）,imshow（I) %输出图像title(’原始图像’) %在原始图像中加标题subplot(2，2,3),ｉmｈｉst(I) %输出原图直方图titｌｅ(’原始图像直方图’) %在原图直方图上加标题ａ＝histeｑ（I，2５6); %直方图均衡化，灰度级为２５６sｕｂｐlot（2,２,２),imshoｗ(a) %输出均衡化后图像title(’均衡化后图像’） %在均衡化后图像中加标题subｐlｏt(2,2，4),iｍhiｓt(a) ％输出均衡化后直方图ｔitｌe（'均衡化后图像直方图’）％在均衡化后直方图上加标题四．实验步骤１。
Matlab中的数字图像处理与同态滤波技术详解
Matlab中的数字图像处理与同态滤波技术详解数字图像处理在现代科技领域发挥着重要的作用，它可以对图像进行增强、恢复、分析和理解。
Matlab是一种功能强大的工具，被广泛应用于数字图像处理领域。
同态滤波是数字图像处理中常用的技术之一，它能够有效地改善图像的质量和对比度，并提高图像的功能性。
一. 数字图像处理概述在数字图像处理中，我们通过对图像使用数字计算机算法来改善其质量和表达。
数字图像处理技术可以应用于各个领域，如医学图像处理、安全监控、图像识别等。
Matlab作为一种强大的工具，在数字图像处理中具有举足轻重的地位。
数字图像处理的基本步骤包括图像获取、预处理、增强、分割和表示。
其中，预处理环节是非常重要的。
预处理可以包括图像去噪、平滑、锐化和增强对比度等操作。
Matlab提供了各种强大的函数和工具箱，使得数字图像预处理变得更加简单和高效。
二. 同态滤波原理同态滤波是一种有效的图像增强技术，可以改善图像的对比度和亮度分布。
同态滤波技术能够在去除图像退化的同时，保持图像的细节信息，提高图像的可视性。
同态滤波的原理是对图像进行频率域分解，然后对低频部分和高频部分进行分别处理，最后再将两者合并得到增强后的图像。
同态滤波的核心思想是对数变换，通过对数变换可以将乘法运算转化为加法运算，从而简化计算过程。
三. Matlab中的同态滤波函数Matlab提供了许多用于数字图像处理的函数和工具箱，其中包括同态滤波函数。
下面介绍几个常用的同态滤波函数及其使用方法。
1. imadjust函数imadjust函数是Matlab中用于图像增强的函数之一。
它可以通过调整图像的亮度和对比度来改善图像的视觉效果。
imadjust函数的语法如下：J = imadjust(I,[low_in high_in],[low_out high_out]);其中，I是输入图像，J是输出图像。
[low_in high_in]表示输入图像中要拉伸的亮度范围，[low_out high_out]表示输出图像中的目标亮度范围。
matlab数字图像处理实验报告
《数字图像处理实验报告》实验一图像的增强一.实验目的1.熟悉图像在MATLAB下的读写、输出；2.熟悉直方图；3.熟悉图像的线性指数等；4.熟悉图像的算术运算和几何变换。
二.实验仪器计算机、MATLAB软件三.实验原理图像增强是指根据特定的需要突出图像中的重要信息，同时减弱或去除不需要的信息。
从不同的途径获取的图像，通过进行适当的增强处理，可以将原本模糊不清甚至根本无法分辨的原始图像处理成清晰的富含大量有用信息的可使用图像。
其基本原理是：对一幅图像的灰度直方图，经过一定的变换之后，使其成为均匀或基本均匀的，即使得分布在每一个灰度等级上的像素个数．f=H等或基本相等。
此方法是典刑的图像空间域技术处理，但是由于灰度直方图只是近似的概率密度函数，因此，当用离散的灰度等级做变换时，很难得到完全平坦均匀的结果。
频率域增强技术频率域增强是首先将图像从空间与变换到频域，然后进行各种各样的处理，再将所得到的结果进行反变换，从而达到图像处理的目的。
常用的变换方法有傅里叶变换、DCT变换、沃尔什-哈达玛变换、小波变换等。
假定原图像为f(x，y)，经傅立叶变换为F(u，v)。
频率域增强就是选择合适的滤波器H(u,v)对F(u,v)的频谱成分进行处理，然后经逆傅立叶变换得到增强的图像。
四.实验内容及步骤1.图像在MATLAB下的读写、输出；实验过程：>> I = imread('F:\image\');figure;imshow(I);title('Original Image');text(size(I,2),size(I,1)+15, ...'', ...'FontSize',7,'HorizontalAlignment','right');Warning: Image is too big to fit on screen; displaying at 25% > In imuitools\private\initSize at 86In imshow at 1962.给定函数的累积直方图。
在Matlab中进行数字图像处理与特征提取
在Matlab中进行数字图像处理与特征提取数字图像处理是一种通过使用计算机算法对图像进行处理和分析的技术。
在现代科学和技术中，数字图像处理具有广泛的应用，包括医学影像、遥感图像、计算机视觉等。
Matlab是一个功能强大且广泛使用的数值计算和绘图环境，也是数字图像处理和特征提取的理想工具。
Matlab提供了丰富的函数和工具箱，可用于各种图像处理任务，例如滤波、边缘检测、图像增强、图像分割等。
在数字图像处理中，最基本的操作之一是图像滤波。
滤波可以通过不同的滤波器来增强或降低图像的某些特征。
在Matlab中，可以使用imfilter函数来实现各种滤波器，例如高斯滤波器、中值滤波器等。
这些滤波器可以消除噪声、平滑图像或者突出图像的某些细节。
边缘检测是数字图像处理的另一个重要任务。
边缘检测可以帮助我们找到图像中的物体边界或者纹理变化。
在Matlab中，常用的边缘检测算法有Sobel算子、Canny算子等。
这些算法可以根据图像的梯度变化来检测边缘，并生成二值化的边缘图像。
除了滤波和边缘检测，图像增强也是数字图像处理领域的一个重要任务。
图像增强可以通过增加图像的对比度、调整亮度或者变化色彩来改善图像的视觉效果。
在Matlab中，我们可以使用imadjust函数来进行图像增强。
该函数可以通过调整图像的灰度级别来增加图像的对比度，并改善图像的细节。
图像分割是数字图像处理中的一个挑战性任务。
图像分割可以将图像分成若干个子区域，每个子区域代表不同的对象或者纹理。
在Matlab中，常用的图像分割算法有阈值法、区域生长法、基于边缘的分割等。
这些算法可以根据图像的灰度级别、像素关系或者纹理特征来将图像分割成不同的区域。
除了数字图像处理，特征提取也是图像处理中的一个重要任务。
特征提取可以从图像中提取出有用的信息，用于分类、识别或者分析任务。
在Matlab中，可以使用各种特征提取算法，例如局部二值模式（LBP）、灰度共生矩阵（GLCM）、主成分分析（PCA）等。
数字图像处理及matlab实现
THANKS
05 数字图像处理的应用案例
医学影像处理
1 2 3
医学影像诊断
数字图像处理技术可以用于医学影像的预处理、 增强、分割和识别，帮助医生更准确地诊断疾病。
医学图像重建
通过数字图像处理技术，可以从低质量的医学图 像中重建出高质量的图像，提高医学影像的清晰 度和诊断价值。
医学图像配准与融合
数字图像处理技术可以实现不同模态医学图像之 间的配准与融合，提供更全面的医学信息。
离散余弦变换
将图像从空间域转换到余弦函数构成的系数矩阵，用于数据压缩 和去噪。
Matlab中的图像恢复实现
超分辨率
通过多幅低分辨率图像合成一幅高分辨率图 像，提高图像的分辨率。
去噪
利用各种滤波技术去除图像中的噪声，恢复 原始图像。
失真校正
对由于拍摄、传输等原因造成的图像失真进 行校正，提高图像质量。
数字图像处理及 Matlab实现
目录
Contents
• 数字图像处理基础 • Matlab基础 • 数字图像处理技术 • Matlab在数字图像处理中的应用 • 数字图像处理的应用案例
01 数字图像处理基础
图像的数字化
总结词
将连续的图像转化为离散的像素点阵列。
详细描述
通过将连续的图像转化为离散的像素点阵列，数字图像处理能够将图像信息转 化为计算机能够处理的数字信息。每个像素点由其位置和灰度值表示，形成数 字图像。
图像的灰度级别
总结词
描述像素的亮度级别。
详细描述
图像的灰度级别决定了像素的亮度范围。灰度级别越高，图像的亮度范围越丰富， 细节表现力越强。常见的灰度级别有256级（0-255）和16级（0-15）。
数字图像处理matlab课程设计
数字图像处理matlab课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字图像处理的基本概念，掌握图像的表示和存储方式；2. 学会使用MATLAB软件进行数字图像处理，掌握相关函数和工具箱的使用方法；3. 掌握图像增强、滤波、边缘检测等基本图像处理技术；4. 了解图像分割、特征提取等高级图像处理技术。
技能目标：1. 能够运用MATLAB进行图像读取、显示和保存操作；2. 能够独立完成图像的增强、滤波等基本处理操作；3. 能够运用边缘检测算法对图像进行处理，提取关键特征；4. 能够根据实际需求选择合适的图像处理技术，解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字图像处理技术的兴趣，激发其学习热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其学会在团队中分享和交流；3. 培养学生严谨的科学态度，使其注重实验数据的真实性；4. 培养学生的创新思维，鼓励其探索新方法，提高解决问题的能力。
本课程旨在通过数字图像处理MATLAB课程设计，使学生在掌握基本理论知识的基础上，运用MATLAB软件进行图像处理实践。
课程注重理论与实践相结合，培养学生具备实际操作能力，并能运用所学知识解决实际问题。
针对学生的年级特点，课程目标既注重知识技能的传授，又关注情感态度价值观的培养，为学生今后的学习和工作奠定基础。
二、教学内容1. 数字图像处理基础- 图像表示与存储（RGB、灰度、二值图像）- 图像类型转换- MATLAB图像处理工具箱介绍2. 图像增强- 直方图均衡化- 伽玛校正- 图像锐化3. 图像滤波- 均值滤波- 中值滤波- 高斯滤波- 双边滤波4. 边缘检测- 索贝尔算子- 拉普拉斯算子- Canny边缘检测5. 图像分割- 阈值分割- 区域生长- 分水岭算法6. 特征提取与描述- 霍夫变换- SIFT算法- ORB算法教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确分为六个部分，分别对应数字图像处理的基础知识、图像增强、滤波、边缘检测、图像分割和特征提取与描述。
Matlab数字图像处理
Matlab数字图像处理直方图均衡化：（左右分别为处理前和处理后的图像）简单程序：---------------------------------------------------------------------------------------------------A=imread('F:\Mat\work\test_1.jpg');Hist=zeros(1,256);Cdf=zeros(1,256);for i=1:500for j=1:500Hist(A(i,j))=Hist(A(i,j))+1;end;end;Cdf(1)=Hist(1);for i=2:256Cdf(i)=Hist(i)+Cdf(i-1);end;for i=1:500for j=1:500K=Cdf(A(i,j))*255/250000;A(i,j)=double(K);end;end;imshow(A,[0 255]);A=uint8(A);imwrite(A,'test1_change.jpg');---------------------------------------------------------------------------------------------理想平滑滤波器---------------------------------------------------------------------------------------------A=imread('test_2.jpg');figure;imshow(A);A=double(A);[m,n]=size(A);for i=1:mfor j=1:nA(i,j)=A(i,j)*(-1)^(i+j);endendfigure;imshow(A,[0 255]);A=fft2(A);figure;imshow(A,[0 255]);B=abs(A);C=10*log(1+B);figure;imshow(C,[0 255]);D=zeros(m,n);H=zeros(m,n);Dt=50;for i=1:mfor j=1:nD(i,j)=sqrt((i-m/2-1)*(i-m/2-1)+(j-n/2-1)*(j-n/2-1));if D(i,j)<=DtH(i,j)=1;elseH(i,j)=0;endendendG=A.*H;figure;imshow(G,[0 255]);B=abs(G);C=10*log(1+B);figure;imshow(C,[0 255]);A=ifft2(G);for i=1:mfor j=1:nA(i,j)=A(i,j)*(-1)^(i+j);endendfigure;imshow(A,[0 255]);A=uint8(A);imwrite(A,'test2_change.jpg');---------------------------------------------------------------------------------------------中值滤波去除椒盐噪声---------------------------------------------------------------------------------------------A=imread('test_3.jpg');figure;imshow(A);A=double(A);[m,n]=size(A);B=ones(m+2,n+2);B=B*255;B(2:m+1,2:n+1)=A;for i=1:mfor j=1:nC=sort(B(i:i+2,j:j+2)); %模板窗口元素排序B(i+1,j+1)=C(2,2);endendA=B(2:m+1,2:n+1);A=uint8(A);figure;imshow(A);imwrite(A,'test3c2.jpg');MATLAB在数字图像处理中的应用2．1 几个基本术语在运用MATLAB进行数字图像处理之前，我们必须明确几个基本术语：1）位图：是根据图像的尺寸和分辨率创建和保存的图像，由扫描输入。
(完整版)数字图像处理MATLAB程序【完整版】
第一部分数字图像处理实验一图像的点运算实验1.1 直方图一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及直方图函数的使用；2．理解和掌握直方图原理和方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab。
三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用直方图函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(1,2,1),imshow(I) %输出图像title('原始图像') %在原始图像中加标题subplot(1,2,2),imhist(I) %输出原图直方图title('原始图像直方图') %在原图直方图上加标题四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的直方图函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察图像matlab环境下的直方图分布。
(a)原始图像 (b)原始图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码；2、输入一幅灰度图像，给出其灰度直方图结果，并进行灰度直方图分布原理分析。
实验1.2 灰度均衡一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用；2．理解和掌握灰度均衡原理和实现方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(2,2,1),imshow(I) %输出图像title('原始图像') %在原始图像中加标题subplot(2,2,3),imhist(I) %输出原图直方图title('原始图像直方图') %在原图直方图上加标题a=histeq(I,256); %直方图均衡化，灰度级为256subplot(2,2,2),imshow(a) %输出均衡化后图像title('均衡化后图像') %在均衡化后图像中加标题subplot(2,2,4),imhist(a) %输出均衡化后直方图title('均衡化后图像直方图') %在均衡化后直方图上加标题四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
Matlab数字图像处理技术 最终版
Matlab数字图像处理技术一、数字图像处理基础1、图形和图像的区别图形（矢量图）：以几何数学为基础，图形由点、线、圆等图元组成，图形文件仅记录点的坐标和绘图命令。
图像（点阵图）：用像素来描述的图，图像文件中记录每个像素的颜色和亮度。
2、四邻域和八邻域：4-邻域：设像素p（x，y），它有4个水平和垂直相邻的像素：（x-1,y）(x+1,y) (x,y-1)(x,y+1)，这4个点组成p的4-邻域。
对角邻域：像素p（x，y）的4个对角临近像素：（x-1,y-1）(x+1,y-1)(x-1,y+1)(x+1,y+1)，这4个点组成p的对角邻域。
8-邻域：像素p的4-邻域和对角邻域合起来组成p的8-邻域。
3、彩色模型(1)RGB模型8种颜色配比（归一化）：（2）HIS模型：H(色度)，S（饱和度），（I）亮度。
（3）二值模型：0—黑色，1—白色。
（4）灰度模型：白—黑有256个灰度级来显示图像，0—黑色，255—白色。
（5）几种图像的颜色数：二值图像：2种像素值灰度图像：256种灰度级彩色图像：256 * 256 * 256 = 2^24种索引彩色：4、图像处理中常用的输入设备：数码相机、数码摄像机、扫描仪；图像处理中常用的输出设备：显示器、打印机、绘图仪。
5、图像的存储：空间分辨率：M * N 幅度分辨率：G = 2^K存储一幅图像所需位数（bit）：b = M * N * K。
二、图像的基本运算1、图像点运算F为输入点的灰度值，G为输出点的灰度值，a) b = 0时，a>1，图像对比度增大；0<a<1，图像对比度减小。
b) a = 1时，b>0，灰度值上移，亮度增加；b<0，灰度值下移，亮度降低。
c) a = 1，b = 255，图像反相。
Matlab中图像线性变换：Y = imlincomb（a，x，b）; %Y=a*X+b2、图像的加法运算C（x,y） = A(x,y) + B(x,y)图像的叠加方法：g（x，y） = a*f（x，y）+ b*h（x，y）；a+b = 1 matlab中：A = imread(‘第一幅图’);B = imread(‘第二幅图’);C = 0.5*A + 0.5*B;Imshow(c);3、减法运算主要检测同一场景两幅图像之间的变化G（x，y） = T2（x，y）- T1（x，y）Matlab中：A = imread(‘第一幅图’);B = imread(‘第二幅图’);C = A - B;Imshow(c);4、乘法运算用二值图像与原图像做乘法，得到需要的子图像。
Matlab数字图像处理
边缘检测可以用于图像分割、目标 识别等任务，是计算机视觉领域的 重要技术之一。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
Matlab提供了多种边缘检测算法， 如Canny算法、Sobel算法等。
在Matlab中，可以使用edge函数进 行边缘检测，该函数可以指定不同 的算法和参数。
图像边缘检测：提取图像中的边缘信息，用于图像识别和特征匹配 图像分割：将图像划分为若干个区域，提取出感兴趣的区域特征
常用算法：JPEG、JPEG2000等是有损压缩编码的常用算法。
应用场景：适用于对图像质量要求不高的场合，如网络传输、移动设备存储等。
压缩感知编码是一种基于稀疏性的信号处理方法，通过测量矩阵对原始信号进行压缩，然后利用稀疏基进行重构。
压缩感知编码具有较高的压缩比和较好的重构精度，能够有效地减少存储空间和传输带宽。
定义：沃尔什-哈达玛变换是一种数 字图像处理技术，用于将图像从空 间域变换到频率域
应用：用于图像增强、图像压缩、 图像恢复等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
原理：通过离散傅里叶变换实现图 像的频谱分析
优势：能够更好地提取图像特征， 提高图像处理的效果和效率
Matlab数字图像 分析技术
边缘检测是数字图像处理中的一项 基本技术，用于检测图像中物体的 边缘。
定义：将图像从空间域转换到频率 域
实现方法：通过离散傅里叶变换 （DFT）或快速傅里叶变换（FFT）
添加标题
添加标题
作用：分析图像的频率特征
添加标题
添加标题
应用场景：图像去噪、图像增强、 图像压缩等
定义：将图像进行多尺度分解， 得到小波系数
特点：具有多尺度分析能力， 能够提取图像的细节信息
数字图像处理ch01(MATLAB)-课件
2024/10/12
第一章 绪论
17
2024/10/12
第一章 绪论
18
2024/10/12
第一章 绪论
19
2024/10/12
第一章 绪论
20
<2>几何处理
放大、缩小、旋转，配准，几何校正，面积、周长计算。
请计算台湾的陆地面积
2024/10/12
第一章 绪论
21
<3>图象复原
由图象的退化模型，求出原始图象
图像处理是指按照一定的目标，用一系列的操 作来“改造”图像的方法.
2024/10/12
第一章 绪论
7
➢图象处理技术的分类(从方法上进行分类)[2]
1．模拟图象处理（光学图像处理等）
用光学、电子等方法对模拟信号组成的图像，用光学器 件、电子器件进行光学变换等处理得到所需结果（哈哈 镜、望远镜，放大镜，电视等）.
2024/10/12
第一章 绪论
22
<4>图象重建[3]
[3]此图像来自罗立民，脑成像，
2024/10/12
第一章 绪论
23
/zhlshb/ct/lx.htm
2024/10/12
第一章 绪论
图形用户界面，动画，网页制作等
2024/10/12象处理的基本概念，和基 本问题，以及一些典型的应用。
2024/10/12
第一章 绪论
33
提问
摄像头(机),扫描仪,CT成像装置,其他图象成像装置
2)图象的存储
各种图象存储压缩格式(JPEG,MPEG等),海量图象数据库技术
3)图象的传输
内部传输(DirectMemoryAccess),外部传输(主要是网络)
数字图像处理MATLAB程序
数字图象处理MATLAB程序数字图象处理是指对数字图象进行各种操作和处理，以改善图象的质量、增强图象的特征、提取图象的信息等。
MATLAB是一种强大的数值计算和数据可视化软件，也是数字图象处理领域常用的工具之一。
本文将介绍如何使用MATLAB编写数字图象处理程序的标准格式。
一、引言在引言部份，需要对数字图象处理的背景和意义进行简要介绍。
可以从以下几个方面进行描述：1. 数字图象处理的定义和作用；2. 数字图象处理在各个领域的应用，如医学影像、遥感图象等；3. MATLAB在数字图象处理中的重要性和优势。
二、问题描述在问题描述部份，需要明确说明本文将要解决的具体问题。
可以从以下几个方面进行描述：1. 需要进行的数字图象处理操作，如图象增强、图象滤波、图象分割等；2. 需要处理的图象的特点和要求，如图象的大小、图象的格式等；3. 需要实现的目标和效果。
三、方法与算法在方法与算法部份，需要详细介绍用于解决问题的具体方法和算法。
可以从以下几个方面进行描述：1. 图象预处理：对图象进行去噪、灰度化、尺寸调整等预处理操作；2. 图象增强：使用直方图均衡化、滤波器等方法增强图象的对照度和清晰度；3. 图象分割：使用阈值分割、边缘检测等方法将图象分割为不同的区域；4. 特征提取：提取图象的纹理特征、形状特征等；5. 图象重建：根据处理后的图象进行图象重建和修复。
四、MATLAB程序实现在MATLAB程序实现部份，需要给出具体的代码实现，并附上详细的注释。
可以从以下几个方面进行描述：1. 导入图象：使用MATLAB的图象处理工具箱中的函数导入图象；2. 图象预处理：使用MATLAB的函数对图象进行预处理；3. 图象增强：使用MATLAB的函数对图象进行增强；4. 图象分割：使用MATLAB的函数对图象进行分割；5. 特征提取：使用MATLAB的函数提取图象的特征；6. 图象重建：根据处理后的图象进行图象重建和修复。
数字图像处理matlab代码
一、编写程序完成不同滤波器的图像频域降噪和边缘增强的算法并进行比较，得出结论。
1、不同滤波器的频域降噪1.1 理想低通滤波器(ILPF)和二阶巴特沃斯低通滤波器(BLPF)clc;clear all;close all;I1=imread('me.jpg');I1=rgb2gray(I1);subplot(2,2,1),imshow(I1),title('原始图像');I2=imnoise(I1,'salt & pepper');subplot(2,2,2),imshow(I2),title('噪声图像');F=double(I2);g = fft2(F);g = fftshift(g);[M, N]=size(g);result1=zeros(M,N);result2=zeros(M,N);nn = 2;d0 =50;m = fix(M/2);n = fix(N/2);for i = 1:Mfor j = 2:Nd = sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);h = 1/(1+0.414*(d/d0)^(2*nn));result1(i,j) = h*g(i,j);if(g(i,j)< 50)result2(i,j) = 0;elseresult2(i,j) =g(i,j);endendendresult1 = ifftshift(result1);result2 = ifftshift(result2);J2 = ifft2(result1);J3 = uint8(real(J2));subplot(2, 2, 3),imshow(J3,[]),title('巴特沃斯低通滤波结果'); J4 = ifft2(result2);J5 = uint8(real(J4));subplot(2, 2, 4),imshow(J5,[]),title('理想低通滤波结果');实验结果：原始图像噪声图像巴特沃斯低通滤波结果理想低通滤波结果1.2 指数型低通滤波器(ELPF)clc;clear all;close all;I1=imread('me.jpg');I1=rgb2gray(I1);I2=im2double(I1);I3=imnoise(I2,'gaussian',0.01);I4=imnoise(I3,'salt & pepper',0.01);subplot(1,3,1),imshow(I2), title('原始图像'); %显示原始图像subplot(1,3,2),imshow(I4),title('加入混合躁声后图像 ');s=fftshift(fft2(I4));%将灰度图像的二维不连续Fourier 变换的零频率成分移到频谱的中心[M,N]=size(s); %分别返回s的行数到M中，列数到N中n1=floor(M/2); %对M/2进行取整n2=floor(N/2); %对N/2进行取整d0=40;for i=1:Mfor j=1:Nd=sqrt((i-n1)^2+(j-n2)^2); %点（i,j）到傅立叶变换中心的距离 h=exp(log(1/sqrt(2))*(d/d0)^2);s(i,j)=h*s(i,j); %ILPF滤波后的频域表示endends=ifftshift(s); %对s进行反FFT移动s=im2uint8(real(ifft2(s)));subplot(1,3,3),imshow(s),title('ELPF滤波后的图像（d=40）');运行结果：1.3 梯形低通滤波器(TLPF)clc;clear all;close all;I1=imread('me.jpg');I1=rgb2gray(I1); %读取图像I2=im2double(I1);I3=imnoise(I2,'gaussian',0.01);I4=imnoise(I3,'salt & pepper',0.01);subplot(1,3,1),imshow(I2),title('原始图像'); %显示原始图像subplot(1,3,2),imshow(I4),title('加噪后的图像');s=fftshift(fft2(I4));%将灰度图像的二维不连续Fourier 变换的零频率成分移到频谱的中心[M,N]=size(s); %分别返回s的行数到M中，列数到N中n1=floor(M/2); %对M/2进行取整n2=floor(N/2); %对N/2进行取整d0=10;d1=160;for i=1:Mfor j=1:Nd=sqrt((i-n1)^2+(j-n2)^2); %点（i,j）到傅立叶变换中心的距离 if (d<=d0)h=1;else if (d0<=d1)h=(d-d1)/(d0-d1);else h=0;endends(i,j)=h*s(i,j); %ILPF滤波后的频域表示endends=ifftshift(s); %对s进行反FFT移动s=im2uint8(real(ifft2(s))); %对s进行二维反离散的Fourier变换后，取复数的实部转化为无符号8位整数subplot(1,3,3),imshow(s),title('TLPF滤波后的图像');运行结果：1.4 高斯低通滤波器(GLPF)clear all;clc;close all;I1=imread('me.jpg');I1=rgb2gray(I1);I2=im2double(I1);I3=imnoise(I2,'gaussian',0.01);I4=imnoise(I3,'salt & pepper',0.01);subplot(1,3,1),imshow(I2),title('原始图像');subplot(1,3,2),imshow(I4),title('加噪后的图像');s=fftshift(fft2(I4));%将灰度图像的二维不连续Fourier 变换的零频率成分移到频谱的中心[M,N]=size(s); %分别返回s的行数到M中，列数到N中n1=floor(M/2); %对M/2进行取整n2=floor(N/2); %对N/2进行取整d0=40;for i=1:Mfor j=1:Nd=sqrt((i-n1)^2+(j-n2)^2); %点（i,j）到傅立叶变换中心的距离 h=1*exp(-1/2*(d^2/d0^2)); %GLPF滤波函数s(i,j)=h*s(i,j); %ILPF滤波后的频域表示endends=ifftshift(s); %对s进行反FFT移动s=im2uint8(real(ifft2(s))); %对s进行二维反离散的Fourier变换后，取复数的实部转化为无符号8位整数subplot(1,3,3),imshow(s),title('GLPF滤波后的图像（d=40）');运行结果：1.5 维纳滤波器clc;clear all;close all;I=imread('me.jpg'); %读取图像I=rgb2gray(I);I1=im2double(I);I2=imnoise(I1,'gaussian',0.01);I3=imnoise(I2,'salt & pepper',0.01);I4=wiener2(I3);subplot(1,3,1),imshow(I1),title('原始图像'); %显示原始图像subplot(1,3,2),imshow(I3),title('加入混合躁声后图像');I4=wiener2(I3);subplot(1,3,3),imshow(I4),title('wiener滤波后的图像');运行结果：结论：理想低通滤波器，虽然有陡峭的截止频率，却不能产生良好的效果，图像由于高频分量的滤除而变得模糊，同时还产生振铃效应。
数字图像处理实验(MATLAB版)
数字图像处理实验(MATLAB版)数字图像处理(MATLAB版)实验指导书(试用版)湖北师范学院教育信息与技术学院2009年4月试行目录实验一、数字图像获取和格式转换 2 实验二、图像亮度变换和空间滤波 6 实验三、频域处理7 实验四、图像复原9 实验五、彩色图像处理10１实验六、图像压缩11 实验七、图像分割13 教材与参考文献14２《数字图像处理》实验指导书实验一、数字图像获取和格式转换一、实验目的1掌握使用扫描仪、数码相机、数码摄像级机、电脑摄像头等数字化设备以及计算机获取数字图像的方法；2修改图像的存储格式；并比较不同压缩格式图像的数据量的大小。
二、实验原理数字图像获取设备的主要性能指标有x、y方向的分辨率、色彩分辨率（色彩位数）、扫描幅面和接口方式等。
各类设备都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。
分辨率的单位是dpi，dpi是英文Dot Per Inch的缩写，意思是每英寸的像素点数。
扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片；然后启３动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。
为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿y方向扫过整个原稿；照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成沿x方向的光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD 上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。
至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。
扫描仪每扫一行就得到原稿x方向一行的图像信息，随着沿y方向的移动，在计算机内部逐步形成原稿的全图。
扫描仪工作原理见图1.1。
４图1.1扫描仪的工作原理在扫描仪的工作过程中，有两个元件起到了关键的作用。
一个是CCD，它将光信号转换成为电信号；另一个是A/D变换器，它将模拟电信号变为数字电信号。
数字图像处理(Matlab复习代码)
双线性插值法I_=imread('test.jpg');I=rgb2gray(I_);A=0.7;B=0.7;%失真像素坐标[i,j]=size(I);m=round(i*A);n=round(j*B);temp=zeros(m,n);%产生m*n矩阵G=[A 0;0 B];for x=1:mfor y=1:nab=[x,y]/G;%取得x/A,y/Ba=ab(1)-floor(ab(1));%权值b=ab(2)-floor(ab(2));%防溢出处理if ab(1)<1ab(1)=1;endif ab(1)>iab(1)=i;endif ab(2)<1ab(2)=1;endif ab(2)>jab(2)=j;end%定义内插值坐标ab11=[floor(ab(1)) floor(ab(2))];ab12=[floor(ab(1)) ceil(ab(2))];ab21=[ceil(ab(1)) floor(ab(2))];ab22=[ceil(ab(1)) ceil(ab(2))]; temp(x,y)=(1-a)*(1-b)*I(ab11(1),ab11(2))+... a*(1-b)*I(ab12(1),ab12(2))+...(1-a)*b*I(ab21(1),ab21(2))+...a*b*I(ab22(1),ab22(2));endendimshow(uint8(temp)),title('0.7倍双线性'); 最近邻法I_=imread('test.jpg');%读入原始图像I1=rgb2gray(I_);[i,j]=size(I1);m=round(i*1.5);n=round(j*1.5);m_=round(i*0.7);n_=round(j*0.7);% 1.5倍最邻近TEMP=zeros(m,n);%产生m*n矩阵for i = 1:mfor j = 1:nTEMP(i,j)=I1(round(i/1.5),round(j/1.5));endendsubplot(1,3,1) ,imshow(I1),title('原图')TEMP1_5=uint8(TEMP);subplot(1,3,2),imshow(TEMP1_5),title('1.5倍最邻近')全局预测下的图像分割I_=imread('test.jpg');I=rgb2gray(I_);[m,n]=size(I);% 统计直方图zhifangtu=zeros(1,255);%for i=1:1:mfor j=1:1:nzhifangtu(I(i,j)+1)=zhifangtu(I(i,j)+1)+1;endendplot(zhifangtu);%阈值处理final=zeros(m,n);for x=1:1:mfor y=1:1:nAA=I(x,y);if AA > 120final(x,y)=255;elsefinal(x,y)=0;endendendimshow(uint8(final));高通滤波（锐化）Sobel算子O=imread('test.jpg');I=rgb2gray(O);imshow(I);title('锐化前的原始图像');[m,n]=size(I);TEMP=zeros(m+2,n+2);%避免边界为空，用0像素值填充for i=1:1:mfor j=1:1:nTEMP(i+1,j+1)=I(i,j);endend%定义所需的空间vertical=zeros(m,n);horize=zeros(m,n);for x=2:1:m+1for y=2:1:n+1%上下水平模板vertical(x-1,y-1)=[-TEMP(x-1,y-1)+TEMP(x-1,y+1)-TEMP(x,y-1)+ TEMP(x,y+1)-TEMP(x+1,y-1)+TEMP(x+1,y+1)]; %左右垂直模板horize(x-1,y-1)=[-TEMP(x-1,y-1)-TEMP(x-1,y)-TEMP(x-1,y+1)+ TEMP(x+1,y-1)+TEMP(x+1,y)+TEMP(x+1,y+1)];endendfigure;imshow(vertical);title('垂直模板锐化'); figure;imshow(vertical_);title('阈值处理后的垂直模板锐化');figure;imshow(horize);title('水平模板锐化'); figure;imshow(horize_);title('阈值处理后的水平模板锐化');低通滤波：线性滤波（邻域平均法）I=imread('eight.tif');%读入原始图像[m n]=size(I);a_ = imnoise(I,'salt & pepper',0.04);%对图像加椒盐噪声，噪声强度为0.04a=double(a_);%先将uint8转换为double类型，以免数据溢出TEMP=zeros(m+2,n+2);%数值填充，产生一个临时的空间for i=1:1:mfor j=1:1:nTEMP(i+1,j+1)=a(i,j);endendfinal=zeros(m,n);for x=2:1:m+1for y=2:1:n+1final(x-1,y-1)=[TEMP(x-1,y-1)+TEMP(x-1,y)+TEMP(x-1,y+1)+ TEMP(x,y-1)+TEMP(x,y)+TEMP(x,y+1)+TEMP(x+ 1,y-1)+TEMP(x+1,y)+TEMP(x+1,y+1)]/9;endendfinal2=uint8(final)非线性滤波（中值滤波）I=imread('eight.tif');%读入原始图像[m n]=size(I);a_ = imnoise(I,'salt & pepper',0.04);%对图像加椒盐噪声，噪声强度为0.04TEMP=zeros(m+2,n+2);%数值填充，产生一个临时的空间for i=1:1:mfor j=1:1:nTEMP(i+1,j+1)=a_(i,j);endend%中值滤波final=zeros(m,n);% zeros(m,n)产生m×n的零矩阵for x=2:1:m+1for y=2:1:n+1final(x-1,y-1)=median([TEMP(x-1,y-1),TEMP(x-1,y),TEMP(x-1,y +1),TEMP(x,y-1),TEMP(x,y),TEMP(x,y+1),TEMP( x+1,y-1),TEMP(x+1,y),TEMP(x+1,y+1)]);endend图像直方图I=imread('test.jpg'); J=rgb2gray(I);figure,subplot(2,2,1) H=zeros(1,256);% zeros(m,n)产生m ×n 的零矩阵 [m n]=size(J); for i=1:m for j=1:nH(J(i,j)+1)=H(J(i,j)+1)+1; %从第一个开始，并统计灰度值 end endplot(H);stem(H);%绘制二维离散数据的火柴杆图 %归一化直方图N=numbel(J )；%统计图像像素的总数 for i=1:m for j=1:nH2(J(i,j)+1)=[H2(J(i,j)+1)+1]/N; end end %图像均衡化%一，图像的预处理，读入彩色图像将其灰度化 cd d:I=imread('test.jpg'); H=rgb2gray(I); imshow(H);%二，绘制直方图[m,n]=size(H); %测量图像尺寸参数GL=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255GL(k+1)=length(find(H==k))/(m*n); %计算每级灰度出现的概率，将其存入GP 中相应位置 endfigure,bar(0:255,GL,'g') %绘制直方图 title('原图像直方图') xlabel('灰度值') ylabel('出现概率')%三，直方图均衡化S1=zeros(1,256); % zeros(m,n)产生m ×n 的零矩阵 for i=1:256 for j=1:iS1(i)=GL(j)+S1(i); %计算变换函数Sk end endS2=round((S1*256)+0.5); %将Sk 归到相近级的灰度 for i=1:256GLPeq(i)=sum(GL(find(S2==i))); %计算现有每个灰度级出现的概率 endfigure,bar(0:255,GLPeq,'b') %显示均衡化后的直方图 title('均衡化后的直方图') xlabel('灰度值') ylabel('出现概率') %显示均衡化后的图像title('均衡化后图像')imwrite(PA,'JUNHENGHUA.bmp');。
数字图像处理(MATLAB版)(第2版)
目录分析
1.1数字图像处理的 发展
1.2数字图像的相关 概念
1.3数字图像处理的 内容
1.4数字图像处理的 方法
1
1.5图像数字 化技术
2
1.6图像的统 计特征
3
1.7数字图像 的应用
4
1.8 MATLAB 领略
5 1.9 MATLAB
图像处理应用 实例
小结
习题
1
2.1图像类型 的转换
2
2.2线性系统
数字图像处理（MATLAB版）（第2版）
读书笔记模板
01 思维导图
03 目录分析 05 读书笔记
目录
02 内容摘要 04 作者介绍 06 精彩摘录
思维导图
本书关键字分析思维导图
几何变换
技术
图像
基础
图像
特征
数字图像处理
版
数字图像
内容 小结
数字图像
第版
习题
边界
第章
图像增强
滤波
运算
内容摘要
本书主要内容包括：全书共10章，分别介绍了数字图像的相关论述、数字图像的处理基础、图像编码、图像 复原、图像几何变换、图像频域变换、图像几何变换、小波变换、图像增强、图像分割与边缘检测及图像特征描 述等内容。
10.8形态学重建 10.9特征度量
小结 10.10查表操作
习题
作者介绍
这是《数字图像处理（MATLAB版）（第2版）》的读书笔记模板，暂无该书作者的介绍。
读书笔记
这是《数字图像处理（MATLAB版）（第2版）》的读书笔记模板，可以替换为自己的心得。
精彩摘录
这是《数字图像处理（MATLAB版）（第2版）》的读书笔记模板，可以替换为自己的精彩内容摘录。
第11讲 Matlab数字图像处理
表 11.1 函数 imfinfo 返回的结构数组基本内容
结构数组成员名 Filename FileMoDate FileSize Format FormatVersion Width Height BitDepth ColorType 所代表函数 文件名称 文件最后修改日期和时间 文件大小（单位是字节） 文件格式或扩展名（tif、jpf 和 png 等） 文件格式版本号 图像文件的宽度，单位为像素 图像文件的高度，单位为像素 图像文件中每一个像素所占位宽（真彩色图像每个像素占 24 位） 图像类型（grayscale-灰度图像，truecolor-RGB 图像，indexed-索引图像）
表111函数imfinfo返回的结构数组基本内容结构数组成员名所代表函数filename文件名称filemodate文件最后修改日期和时间filesize文件大小单位是字节format文件格式或扩展名tifjpf和pngformatversion文件格式版本号width图像文件的宽度单位为像素height图像文件的高度单位为像素bitdepth图像文件中每一个像素所占位宽真彩色图像每个像素占24colortype图像类型grayscale灰度图像truecolorrgb图像indexed索引图像函数imtool利用函数imtool可以将图像在图像工具浏览器中：该函数是利用颜色映射表 map 的逆算法，将 RGB 图像转换为索引 图像。 例11.3 将 RGB 图像转换为索引图像。 RGB = imread('ngc6543a.jpg'); %Matlab 工具箱中的图像文件 subplot(131), imagesc(RGB), zoom(4) %图像放大 4 倍 [IND,map]=rgb2ind(RGB,32); subplot(132), image(IND), colormap(map), zoom(4) subplot(133), imshow(RGB) %不带坐标轴刻度的显示，图像不放大 例 11.4 将 RGB 图像转换为索引图像。 clc, clear a=imread('football.jpg'); %Matlab 工具箱中的图像文件 [x1,m1]=rgb2ind(a,128); %将 RGB 图像转换成索引图像，颜色种数 N 至多 128 种 [x2,m2]=rgb2ind(a,0.1); %将 RGB 图像转换成索引图像，颜色种数 N 至多 11^3 种 m3=colorcube(128); %创建一个指定颜色数目的 RGB 颜色映射表 x3=rgb2ind(a,m3); subplot(131), imshow(x1,m1) %显示用最小方差法转换后的索引图像 subplot(132), imshow(x2,m2) %显示用均匀量化法转换后的索引图像 subplot(133), imshow(x3,m3) %显示用颜色近似法转换后的索引图像 3. 索引图像转换为 RGB 图像 在 Matlab 中，利用函数 ind2rgb 函数可以将索引图像转换为 RGB 图像。其调用格式为 RGB=ind2rgb(X,map)：其中[X,map]指向索引图像，RGB 指向转换后的真彩色图像。 例 11.5 将索引图像转换为真彩色图像。 clc, clear [x,a]=imread('kids.tif'); %Matlab 工具箱中的图像文件 b=ind2rgb(x,a); %将索引图像转换为真彩色图像 subplot(121), imshow(x,a), subplot(122), imshow(b) 11.2.2 Matlab 图像工具箱中的几个函数介绍 1.imread 和 imwrite imread 函数是从图像文件读图像，它的一般调用格式为 A=imread(filename) 返回值 A 为矩阵，当图像是黑白和灰度图像时，A 为二维矩阵，当图像是彩色图像时，A 是三维矩阵，即 A 为 3 个二维矩阵，分别为 R、G、B 的像素值。 imwrite 函数是把图像写到图像文件中，它的一般调用格式为 imwrite(A,filename) 把图像 A（二维矩阵或三维矩阵）写到图像文件 filename 中。 例 11.6 读入一个 bmp 图像，然后再把图像保存成 jpg 格式。 clc, clear a=imread('data6.bmp'); %非工具箱图像文件 imwrite(a,'data7.jpg') %把图像保存成 jpg 格式 subplot(121), imshow(a) %显示原图像 subplot(122), imshow('data7.jpg') %显示 jpg 图像 2. 文件信息读取函数 imfinfo 在 Matlab 中，对图像进行操作和处理时，经常需要知道图像文件的文件名、文件格式、 图像大小、图像类型和数据类型等信息，可以直接调用 Matlab 函数 imfinfo 来读取图像文件 的信息。其调用格式如下。 info=imfinfo(filename)：该函数读取文件 filename 的信息。其中，filename 指的是图像 文件的“文件名” （包括后缀名） 。info 是一个结构数组。不同格式的文件最终得到的 info 所包含的结构成员不同，但基本都包含前 9 个结构成员，具体如表 11.1 所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ffs(); angle();
交换相位谱，重建复数矩阵
xf1.*cos(yf2)+xf1.*sin(yf2).*i; yf1.*cos(xf2)+yf1.*sin(xf2).*i; ifft2();
傅里叶反变换
显示重构图片
imshow();
二维FFT和交换图像相位谱
(u, v) arg tan
Im(u, v) Re(u, v)
可以像显示一张图片一样显示一个图像的幅度谱和相位谱 注：<1> F(u,v)为二维傅里叶变换。 <2>Re（u，v）和Im（u,v）分别为F（u，v）的实部和虚部。
程序流程图及使用函数
读入 两个图片
imread();
分别求傅里叶变换
分离图像的相位谱和幅度谱 交换后重构图像
-- 刘力源
幅度谱和相位谱
幅度谱: 又叫频率谱，频域下的每一点（u，v）的幅度 |F（u，v）|可以用来表示 该频率的正弦（余弦）平面波在叠加中所占的比例。 |F（u，v）|=[Re(u,v)2+Im(u,v)2]1/2 显然，幅度谱关于原点具有对称性，即 |F（-u，-v）|= |F（u，v）|。 相位谱： 隐含着实部和虚部之间的某种比例关系，与图像的结构息息相关
二维FFT： 二维快速傅里叶变换是由一维FFT组合而成，其 运算的实质就是在给定维度的数组的每个维度上依次 执行一维FFT，对于一幅灰度图像执行二维快速傅里 叶变换操作，得到的结果也是一个二维数组。 变换图像相位谱 利用实部和虚部重新得出一个虚数： xfr=xf1.*cos(yf2)+xf1.*sin(yf2).*i; yfr=yf1.*cos(xf2)+yf1.*sin(xf2).*i;
程序运行结果
结论
交换相位谱，再反变换之后得到的图像内容与其 相位谱对应的图像一致，我们可以得出相位谱决 定图像结构的结论。
明暗、灰度变化趋势等则在比较大的程度上取决 于对应的幅度谱，幅度谱反映了图像整体上各个 方向的频率分量的相对强度。
谢谢观看