数字图像处理实验指导书

合集下载

《数字图像处理》实验指导书(2011年用过)

《数字图像处理》实验指导书实验一、图象的基本操作（2学时）实验二、图像的傅立叶变换（2学时）实验三、图像增强（2学时）实验四、图像压缩（2学时）实验五、图像融合（选做）实验一图像的基本操作1．实验目的熟悉常用的图像文件格式与格式转换；熟悉图像矩阵的显示方法（灰度、索引、黑白、彩色）；熟悉图像矩阵的格式转换使学生熟悉图象文件格式、图象的载入、彩色图象的构成、图象的显示等。

2．实验内容练习图像读写命令 imread和imwrite并进行图像文件格式间的转换。

特别是索引图像与1，4，8，16 比特图像的存储与转换。

Image file I/O.imread - Read image file.imwrite - Write image file.Image display.colorbar - Display colorbar.getimage - Get image data from axes.image - Create and display imageimagesc - Scale data and display as image.immovie - Make movie from multiframeimage.imshow - Display image.subimage- Display multiple images in single figure.truesize - Adjust display size of image.warp - Display image as texture-mapped surface.zoom - Zoom in and out of image or 2-D plot.3．实验步骤a. 从硬盘加载 cameraman.tif 图象 (用函数 imread).b. 在图象显示窗口显示图象 (using function image or imshow).c. 显示彩色图象的 3 基色图象。

《数字图像处理》实验指导书1

《数字图像处理》实验指导书前言本实验指导书可作为电子信息工程、通信工程、生物医学工程等专业《数字图像处理》课程的实验指导书。

实验指导书共提供了6个实验，要求在VB环境下实现。

实验名称与学时安排详见下表。

实验名称与学时安排表实验教学基本要求：1、在实验前，认真准备，熟悉和掌握相关实验内容的基本算法和程序设计技术。

2、根据实验目的和要求，按时认真完成各实验的上机操作。

3、实验结束后，要及时提交经调试正确的程序源代码、生成的可执行文件、实验报告书等文档。

实验一图象的读取保存及图像的二值化处理一、实验目的1、熟悉《数字图像处理》的实验平台。

2、了解VB对图像进行处理的基本方法。

3、熟悉彩色图像变成灰度图象以及灰度图像转换成二值图像的基本原理及处理过程。

二、实验准备1、复习彩色图像变成灰度图象以及灰度图像的二值化处理的基本原理。

2、阅读下列内容，了解VB对图像进行处理的基本方法。

（1）读取图像通过扫描仪、摄像机等输入计算机以.bmp、.ico或.wmf存储的图像文件，可用LoadPicture函数把图像文件装入窗体、图片框或图像框中，例如：picture1.picture=loadpicture(“c:\image\flower.bmp”)可以把路径为c:\image\flower.bmp的图像文件装入图片框picture1中。

为了使图片框的大小与图像相匹配，应将图片框的autosize属性设置为True。

（2）用Point方法获取彩色图像的颜色值Point方法的功能是获取图像上指定像素的颜色值。

格式为：Object.Point（x，y）其中，Object表示获取颜色的对象名，（x，y）为取得颜色的坐标位置。

Point 方法将指定位置的像素的颜色值返回一个长整形数。

例如，求图片框picture 1中图像在位置（x，y）的像素颜色值（col）时，可写为：dim col as longcol=picture1.Point（x，y）（3）用Pset方法画点Pset方法的功能是在指定的位置画一个指定颜色的点。

数字图像处理实验指导书

实验须知一、预习要求1.实验前认真阅读实验教程中有关内容，明确实验目的、内容和实验任务。

2.每次实验前做好充分的预习，对所需预备知识做到心中有数。

3.实验前应编好源程序，并对调试过程、实验结果进行预测。

二、实验要求1.实验课请勿迟到，缺席。

2.爱护设备，保持清洁，不随意更换设备。

3.认真完成实验任务，实验结果经教师检查。

4.发生事故，应立即切断电源，并马上向教师报告，检查原因，吸取教训。

5.实验完毕，请整理实验设备，再离开实验室。

三、报告要求每次实验后，应递交一份实验报告，报告中应包含下列内容：1.实验名称、实验人姓名、学号、班级，所用设备号。

2.实验目的、任务。

3.写出实验调试情况，包括上机时遇到的问题及解决办法、实验结果分析等，并附上调试好的程序清单（应加适量注释）。

4.总结实验中的心得体会，提出对实验内容、方案等的建议、意见或设想等。

实验一图像变换算法一、实验目的1、理解几何运算的基本概念与定义；2、掌握在MA TLAB中进行插值的方法3、运用MATLAB语言进行图像的插值缩放和插值旋转。

二、实验原理几何运算可改变图像中各物体之间的空间关系。

这种运算可以被看成是将（各）物体在图像内移动。

一个几何运算需要两个独立的算法。

首先，需要一个算法来定义空间变换本身，用它来描述每个像素如何从其初始位置“移动”到终止位置，即每个像素的“运动”。

同时，还需要一个用于灰度插值的算法，这是因为，在一般情况下，输入图像的位置坐标(x,y)为整数，而输出图像的位置坐标为非整数，反过来也如此。

因此插值就是对变换之后的整数坐标位置的像素值进行估计。

MATLAB提供了一些函数实现这些功能。

插值是常用的数学运算，通常是利用曲线拟合的方法，通过离散的采样点建立一个连续函数来逼近真实的曲线，用这个重建的函数便可以求出任意位置的函数值。

最近邻插值是最简便的插值，在这种算法中，每一个插值输出像素的值就是在输入图像中与其最临近的采样点的值。

数字图像处理实验(南通大学)

《数字图像处理》实验指导书南通大学电子信息学院通信与信息工程教研室2008．9实验目的和要求通过实验，学生在所学的图像处理理论指导下，能应用图像处理硬、软件和一种算法语言编写有关程序，熟悉Matlab等图像处理软件，巩固和掌握图像数据输入与输出、图像格式转换、图像增强与图像变换等基本处理技术，提高实际动手能力。

为进一步应用图像处理解决实际问题奠定基础.实验内容和形式1．应用MATLAB语言编写一幅灰度图像直方图统计程序、图像放大和缩小以及旋转剪切的程序，并掌握图像读写和运算的一些基本的方法2．应用MATLAB等工具进行图像图像去噪和锐化处理，包括：常见噪声的产生、运用不同滤波方法（包括均值滤波和中值滤波等）对图像去噪；运用不同的算子对图像进行锐化，比较结果；掌握和巩固所学内容3．掌握图像的傅立叶和DCT等变换的原理, 运用Matlab等工具对图像进行变换，分析变换前后图像信息的对应关系;对图像进行压缩编码,分析压缩的效果。

按计划共6学时完成实验内容。

实验内容实验一:图像的基本操作一、实验目的：1、掌握图像读写和运算的一些基本的方法；2、掌握图像放大和缩小的基本方法；3、掌握灰度直方图的概念及其计算方法；4、熟练掌握直方图均衡化的计算过程；5、利用MATLAB程序进行图像的基本操作。

二、实验步骤：1.读取文件rice.tif和cameraman.tif的图像数据，显示图像。

读取文件的信息，说明什么含义。

写出rice.tif在第一行到第10行、第一列到第10列之间的数据。

MATLAB函数:imread/imshow/imfinfo举例：A=imread('rice.tif');imshow(A);A=imread('psa.png');I=rgb2gray(A);imshow(I);A=imfinfo ('psa.png')A =Filename: 'C:\Users\Administrator\Desktop\psa.png' FileModDate: '07-Oct-2016 19:13:18'FileSize: 168625Format: 'png'FormatVersion: []Width: 396Height: 450BitDepth: 24ColorType: 'truecolor'FormatSignature: [137 80 78 71 13 10 26 10]Colormap: []Histogram: []InterlaceType: 'none'Transparency: 'alpha'SimpleTransparencyData: []BackgroundColor: []RenderingIntent: []Chromaticities: []Gamma: 0.4545XResolution: 3780YResolution: 3780ResolutionUnit: 'meter'XOffset: []YOffset: []OffsetUnit: []SignificantBits: []ImageModTime: '21 Jan 2009 23:23:48 +0000'Title: []Author: []Description: []Copyright: []CreationTime: []Software: []Disclaimer: []Warning: []Source: []Comment: []OtherText: []255 255 255 255 255 255 255 255 255 255255 255 255 255 255 255 255 255 255 255255 255 255 255 255 255 255 255 255 255255 255 255 255 255 255 255 255 255 255255 255 255 255 255 255 255 255 255 255255 255 255 255 255 255 255 255 255 255255 255 255 255 255 255 255 255 255 255255 255 255 255 255 255 255 255 255 255255 255 255 255 255 255 255 255 255 255255 255 255 255 255 255 255 255 255 2552.将rice.tif和cameraman.tif两副图像相加、相减，或者减去一个常数，显示并保存处理后的图像。

数字图像处理实验指导书

数字图像处理实验指导书臧兰云电子工程学院实验一图像基本运算一、实验目的:1、了解数字图像处理基础2、掌握数字图像处理的基本运算方法3、学习利用matlab进行数字图像处理的基本方法二、实验内容:1、根据图像采样原理,试对lena图像分别进行4和16倍减采样,查看其减采样效果。

2、对一幅图像加入椒盐噪声,并通过减法运算提取出噪声。

3、两幅二值图像进行逻辑与、或、非运算。

4、实现把一幅图像旋转45°,并分别采用把转出显示区域的图像截去和扩大显示区域范围以显示图像的全部两种方式。

5、选取一幅大小为256*256像素的图像,分别将图比例放大1.5倍,比例缩小0.7倍,非比例放大到420*384像素,非比例缩小到150*180像素。

三、思考与总结:1、将一幅图像如果进行4倍、16倍和64倍增采样会出现什么情况?是否有其他方法可以实现图像的采样?2、图像的选转会导致图像的失真吗?若有,有什么办法可以解决这个问题?3、由非比例缩放得到的图片能够恢复到原图片吗?为什么?实验二图像变换及增强一、实验目的:1、掌握图像变换的应用2、掌握数字图像处理的空间域及频域的增强方法二、实验内容:1、构造一幅图像并对其旋转一定的角度,求原始图像及旋转后图像的频谱图。

2、对一幅灰度图像进行均衡化,灰度等级为8级。

3、对一幅灰度图像采用多种方法实现平滑、锐化滤波。

4、对一幅图像进行幂次变换。

三、思考与总结:1、图像变换在图像处理中的应用?2、什么是傅里叶变换的旋转性?3、以上实验分别可以应用到那些实际问题中? 实验三图像压缩编码一、实验目的:1、掌握图像压缩编码的概念2、比较图像压缩编码的各种方法二、实验内容:1、计算一幅灰度图像的熵。

2、选择一种方法对图像进行压缩,并计算压缩比。

三、思考与总结:1、注释程序功能2、以上实验可以应用到那些实际问题中?实验四图像分割及彩色图像处理一、实验目的:1、掌握图像分割的基本原理2、掌握彩色图像处理方法二、实验内容:1、用全局阈值法对图像进行分割2、实现sobel算子及Roberts等算子的边缘提取算法3、生成一幅大小为256*256的RGB图像。

数字图像处理实验指导书

实验一：图像文件类型转换实验目的：理解数字图像文件的几种基本类型掌握在MATLAB中进行图象文件类型转换的方法观察图象转换前后的效果加深对图象文件类型的理解熟悉图象格式、颜色系统间的转换实验内容：1）灰度图像与索引图像的相互转换2）RGB图像与索引图像的相互转换3）将图像转换为二值化图像实验方法：利用MATLAB工具进行实验一、灰度图像到索引图像的转换启动MATLAB，新建一个自己的工作文件夹（如下图中的“MYFIG”）。

并把它设置在当前的工作路径（Current Directory）下。

1)在该文件夹中拷入个灰度图片，比如“2.jpg”文件。

2)在MATLAB命令输入窗中，调用函数info=imfinfo('2.jpg')观查2.jpg是否为灰度图像在ColorType: 'grayscale' 属性行如此显示，则说明以2.jpg命名的文件为灰度图像。

3)输入如下命令完成转换RGB=imread('2.jpg'); % 将图像“2.jpg”的数据赋给变量RGBfigure(3); % 设定显示窗口3imshow(RGB); % 显示原“2.jpg”文件figure(1); % 设定显示窗口1[RGB1,map1]=gray2ind(RGB,128); % 指定灰度级128，进行灰度图像到索引图像转换imshow(RGB1,map1) ; % 显示索引图像1figure(2); % 设定显示窗口2[RGB2,map2]=gray2ind(RGB,16); % 指定灰度级16，进行灰度图像到索引图像转换imshow(RGB2,map2) ; % 显示索引图像2imwrite(RGB1,map1,'3.bmp'); % 将索引图像1保存为名为“3.bmp”的文件imwrite(RGB2,map2,'4.bmp'); % 将索引图像2 保存为名为“4.bmp”的文件info=imfinfo('3.bmp')info=imfinfo('4.bmp')运行并观察结果和现象。

数字图像处理实验指导书

实验一数字图像处理编程基础一、实验目的1. 了解MATLAB图像处理工具箱；2. 掌握MATLAB的基本应用方法；3. 掌握MATLAB图像存储/图像数据类型/图像类型；4. 掌握图像文件的读/写/信息查询；5. 掌握图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法；6. 编程实现图像类型间的转换。

二、实验原理略。

三、实验内容1. 实现对图像文件的读/写/信息查询，图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法、图像类型间的转换。

2. 运行图像处理程序，并保存处理结果图像。

四、分析思考归纳总结Matlab各个基本指令。

实验二图像几何变换实验一、实验目的1．学习几种常见的图像几何变换，并通过实验体会几何变换的效果；2．掌握图像平移、剪切、缩放、旋转、镜像等几何变换的算法原理及编程实现；3．掌握matlab 编程环境中基本的图像处理函数。

二、实验原理1. 初始坐标为(,)x y 的点经过平移00(,)x y ，坐标变为(',')x y ，两点之间的关系为：00''x x x y y y =+⎧⎨=+⎩，以矩阵形式表示为： 00'10'0110011x x x y y y ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦2. 图像的镜像变换是以图象垂直中轴线或水平中轴线交换图像的变换，分为垂直镜像变换和水平镜像变换，两者的矩阵形式分别为：'100'01010011x x y y -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ '100'01010011x x y y ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦3. 图像缩小和放大变换矩阵相同：'00'0010011X yx S x y S y ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦当1x S ≤，1y S ≤时，图像缩小；当1x S ≥，1y S ≥时，图像放大。

数字图像处理试验指导书

数字图像处理实验报告目录实验一MATLAB数字图像处理初步 (1)实验二图像的代数运算 (7)实验三图像增强—灰度变换 (15)实验四图像增强—直方图变换 (17)实验五图像增强—空域滤波 (20)实验六图像的傅立叶变换 (23)实验七图像增强—频域滤波 (26)实验八彩色图像处理 (29)实验九图像分割 (33)实验十形态学运算 (36)附录MATLAB简介 (39)实验一 MATLAB数字图像处理初步一、实验目的与要求1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。

2．熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。

3．掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。

4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。

5．图像间如何转化。

二、实验原理1、数字图像的表示和类别一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。

灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。

例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。

因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。

图像关于x和y坐标以及振幅连续。

要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。

将坐标值数字化成为取样；将振幅数字化成为量化。

采样和量化的过程如图1所示。

因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。

作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。

图1 图像的采样和量化根据图像数据矩阵解释方法的不同，MA TLAB把其处理为4类：亮度图像(Intensity images)二值图像(Binary images)索引图像(Indexed images)RGB图像(RGB images)(1) 亮度图像一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。

《数字图像处理》实验指导书(vc)

《数字图像处理》实验指导书(vc)实验指导书一、概述............................................................. .. (2)二、建立程序框架............................................................. ..............................................2三、建立图像类............................................................. ..................................................3四、定义图像文档实现图像读/写............................................................. ...................10五、实现图像显示............................................................. ............................................12六、建立图像处理类............................................................. ........................................18七、实现颜色处理功能............................................................. ....................................19(一)亮度处理............................................................. ...................................................19(二)对比度处理............................................................. ...............................................22(三)色阶处理............................................................. ...................................................24(四)伽马变换............................................................. ...................................................25(五)饱和度处理............................................................. ...............................................25(六)色调处理............................................................. ...................................................29八、实现几何变换功能............................................................. ....................................29(一)图像缩放............................................................. ...................................................29(二)旋转............................................................. ...........................................................31(三)水平镜像............................................................. ...................................................35(四)垂直镜像............................................................. ...................................................36(五)右转90度............................................................. .................................................36(六)左转90度............................................................. .................................................37(七)旋转180度............................................................. ...............................................37九、实现平滑锐化功能............................................................. (38)十、图像处理扩展编程............................................................. (38)一、概述实验项目：图像处理程序编程运行环境：Window某P/2000编程工具：ViualC++6.0主要内容：(1)建立程序框架，实现图像的读取、保存、显示；(2)编写颜色处理、几何变换、平滑锐化等图像处理代码，并实现其调用；(3)自行编写实现扩展的图像处理功能。

数字图像处理实验指导书

《数字图像处理》实验指导书《数字图像处理实验》课程组二0一0年六月目录实验预备实验环境和工具使用 3实验一图像显示，直接灰度变换 7实验二直方图处理：均衡化，规定华 9实验三空域滤波增强：平滑增强 12实验四空域滤波增强：锐化滤波 20实验五图像边缘的提取 23实验六图像的分割 26实验七二值化处理：腐蚀和膨胀 28实验八对带噪声干扰的图像的综合处理 47 实验九在复杂背景图片中提取有用信息 63实验预备实验环境和工具使用多文件应用程序的开发过程一、实验目的与要求Visual C++提供了一个集源程序编辑、代码编译与调试于一体的开发环境，这个环境称为集成开发环境，对于集成开发环境的熟悉程度直接影响程序设计的效率，本实验通过学习Visual C++ 6.0界面的常用组成情况，并学习各种常用的窗口、菜单、按钮的意义和功能，并通过一些简单的程序设计，目的是使学生对用户界面、菜单和工具栏有一个全面的了解并掌握主要菜单命令。

● 了解Visual C++集成开发环境的界面组成；● 理解菜单命令的含义● 掌握“New:”菜单命令、“Breakpoints”菜单命令、“Build”菜单命令、“Source Brower”菜单命令、工具栏的定制和修改、联机帮助。

● 简单的程序设计二、实验设备与平台实验设备要求每个学生一台电脑，其中运行环境为VC++ 6.0系统。

三、实验内容及步骤1. 上机实验内容● Visual C++集成开发环境的用户界面识别；● 新文件、新工程项目、工作区的创建；● 设置、查看和删除断点；● 编译和运行程序；● 浏览资源信息；● 工具栏的定制和修改；● 联机帮助的使用；● 熟悉Visual C++编写控制台模式程序的方法；上机输入例题，调试并运行，并观察结果；● 上机编写一个程序实验1调试并编译程序。

在Visual C++下，编写控制台模式的程序和在DOS下编写程序相似，具有简单方便的特点，一般用于后台程序的编写。

数字图像处理实验指导书

实验五：图像压缩一. 实验目的通过调用Matlab有关二维余弦变换和小波变换函数对图像进行压缩与重构, 从而对图像压缩的变换域主要方法和图像压缩的效果有更为直观的认识.二. 实验设备装有Matlab软件的PC机.三. 实验内容和原理1．使用二维离散余弦变换（DCT）进行图像压缩。

显示原图像、DCT系数图像、重构图像与误差图像（原图像与重构图像之差），并计算均方误差MSE。

原始图像被转换成为8⨯8大小的块进行压缩与重构，重构时IDCT仅使用DCT系数的子集。

压缩后，仅保留具有较大方差的若干个DCT系数，丢弃其它的有较小方差的DCT系数，因为它们对重构的影响较小。

压缩应该做到在最合理地近似原图像的情况下使用最少的系数。

MATLAB程序如下：%Exam3%function Exam3(trueImage,Cnum)%trueImage：待压缩的原图像%Cnum：压缩时保留的系数的个数trueImage=double(trueImage)/255;%转化为双精度型figure;imshow(trueImage);title('original image');%显示原始图像%以下为对图像进行DCT变换，%得到图像的DCT系数矩阵及DCT系数方差矩阵dctm=dctmtx(8);%计算DCT矩阵，返回8⨯8DCT变换矩阵imageDCT=blkproc(trueImage,[8 8],'P1*x*P2',dctm,dctm.');%对图像实行不同的块处理DCTvar=im2col(imageDCT,[8 8],'distinct').';%重排图像块为矩阵列%求矩阵的行数DCTvar=(sum(DCTvar.*DCTvar)-(sum(DCTvar)/n).^2)/n;[dum,order]=sort(DCTvar);%排序%以下为显示系数图像%1表示保留的系数，0表示丢弃的系数Cnum=64-Cnum;mask=ones(8,8);%全1矩阵mask(order(1:Cnum))=zeros(1,Cnum);im8x8=zeros(9,9);im8x8(1:8,1:8)=mask;im128x128=kron(im8x8(1:8,1:8),ones(16));%Kronecher张量积figure;imshow(im128x128);title('DCT coefficients');%显示DCT系数图像%以下为重构及显示图像dctm=dctmtx(8);newImage=blkproc(imageDCT,[8 8],'P1*(x.*P2)*P3',dctm.',mask(1:8,1:8),dctm);figure;imshow(newImage);title('reconstructed image');figure;imshow(trueImage-newImage+0.45);title('error image');%显示误差图像error=(trueImage.^2-newImage.^2);MSE=sum(error(:))/prod(size(trueImage))%计算归一化图像的均方误差2. 使用小波变换进行图像压缩利用小波变换进行图像压缩过程如下：（1）对图像进行小波分解。

《数字图象处理》实验指导书

《数字图象处理》实验和大作业指导书计算机科学与工程学院目录目录 (1)实验一：数字图像读取及色彩、亮度、对比度变化 (2)实验二：数字图像变换与伽马校正 (3)实验三：数字图像的噪声去除 (4)实验四：图像的空间域锐化（拉普拉斯算子） (5)实验五：频率域低通和高通滤波 (6)实验六：数字图像复原 (7)实验七：人脸皮肤颜色分层 (8)大作业 (9)实验一：数字图像读取及色彩、亮度、对比度变化一、实验目的：了解数字图像的存储格式，并学会对图像的某些视觉特征作简单处理。

二、实验要求：1．从最常用的“.BMP”图像格式中读取图像数据；2．对数字图像的表示方式（如RGB、YUV）及各种表示方式之间的转换有初步了解；3．根据输入参数改变数字图像的色彩、亮度、对比度。

三、实验步骤：1．根据BMP格式，将图像内容读入内存数组；2．通过访问数字图像RGB三个通道的对应矩阵，改变数字图像的色彩；3．将数字图像的RGB表示转换为YUV表示；Y=0.30R+0.59G+0.11BU=0.70R-0.59G-0.11BV=-0.30R-0.59G+0.89B4．通过访问Y（亮度）通道，改变数字图像的亮度；5．通过Y（亮度）通道作灰度的线性变换，改变数字图像的对比度。

四、实验图像：实验二：数字图像变换与伽马校正一、实验目的：了解数字图像的灰度反变换和γ（0.4，0.6，0.8）校正。

二、实验要求：1. 对图像进行灰度变换。

2. 对图像进行γ校正。

三、实验步骤：1. 将BMP图像内容读入内存数组。

2. 调整图像的灰度，对图像进行灰度变换（反变换）。

3. 对图像进行γ较正,分别取值为0.4,0.6,0.8.四、实验图像：灰度变换γ较正实验三：数字图像的噪声去除一、实验目的：学会用滤波器去除图像中的噪声。

二、实验要求：1．用均值滤波器去除图像中的噪声； 2．用中值滤波器去除图像中的噪声； 3．比较两种方法的处理结果三、实验步骤：1．根据BMP 格式，将图像内容读入内存数组； 2．用均值滤波器去除图像中的噪声；3．用中值滤波器去除图像中的噪声；将两种处理方法的结果与原图比较； 4．注意两种处理方法对边缘的影响。

(完整版)数字图像处理实验指导书

“imwrite(I_R,’ss_G.jpg’)”和“imwrite(I_R,’ss_B.jpg’)”将它
们分别写入“ss_R.jpg”、“ss_G.jpg”和“ss_B.jpg”磁盘文
12 Februa件ry中20。20
9
实验方法、步骤
4.将读入的图像转换成灰度图像并保存为图象文件；
在“Command”窗口的命令提示符“>>”后分别输入 “I_Gray=rgb2gray(I)” 将图像转变为灰度图像并存于矩阵 “I_Gray”中，用“imwrite(I_Gray,’ss_Gray.jpg’)”将其写入 ss_Gray.jpg”磁盘文件中。
12 February 2020
10
实验方法、步骤
5.显示、查看读入图像、分解图像、转换图像；
• 用imshow()和imview()显示和查看各图像 • 用下面命令序列在一个视窗显示各图像：
subplot(231);imshow(I);title(‘原始图像’); subplot(233);imshow(I_Gray);title(‘灰度图像’); subplot(234);imshow(I_R);title(‘红色分量‘); subplot(235);imshow(I_G);title(‘绿色分量‘); subplot(236);imshow(I_B);title(‘蓝色分量‘);
3. 在Matlab下读入一幅图像，对其作DWT分解。
12 February 2020
15
实验要求
1. 独立完成各项实验内容； 2. 记录每一项实验内容实现的步骤； 3. 编写FFT、DCT、DWT变换Matlab程序； 4. 打印输出原始图像、FFT的频谱图、将频率平面坐

数字图像处理实验指导书

实验一 Matlab图像处理工具箱的初步练习一、实验目的和任务1、初步了解与掌握MA TLAB语言的基本用法；2、掌握MA TLAB语言中图象数据与信息的读取方法；3、掌握在MA TLAB语言中图像类型的转换。

二、实验仪器、设备及材料1、计算机2、MatLab软件/语言包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)3、实验所需要的图片三、实验原理将数字图像的RGB表示转换为YUV表示；Y=0.30R+0.59G+0.11BU=0.70R-0.59G-0.11BV=-0.30R-0.59G+0.89B四、实验步骤1、阅读资料并熟悉MatLab的基本操作2、读取MATLAB中的图象数据3、显示MATLAB中的图象文件。

用MATLAB在自建的文件夹中建立m文件，在这个文件的程序中，将MA TLAB目录下work文件夹中的tree.tif 图象文件读出，用到imread，imfinfo等命令，观察一下图象数据，了解一下数字图象在MA TLAB中的处理就是处理一个矩阵的本质。

4、将3中的图象显示出来（用imshow）。

5、对MA TLAB目录下work文件夹中的flowers.tif进行真彩色图像、索引色图像、灰度图像、二值图像之间的相互变换，并显示。

6、进行真彩色图像RGB（lenacolor.jpg）、YIQ图像、HSV图像、YcbCr图像的相互转换，并显示。

五、实验报告要求1、描述实验的基本步骤；2、用图片给出步骤4、5、6中取得的实验结果；六、实验所需图片lenacolor.jpg七、实验注意事项1、学生应提前预习2、请大家在E盘建一个目录（matlab），在每次启动时都要将这个目录加入到MATLAB的搜索路径中，添加的方法为File----Set Path----Tool---Add Path八、思考题1、图像之间转换的基础是什么，为什么可以实现相互的转换九、附录MATLAB简介 (1)MATLAB全称是Matrix Laboratory（矩阵实验室），一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件，从这一点上也可以看出，它在矩阵运算上有自己独特的特点。

数字图像处理实验指导书

（一）数字图像处理系统的安装调试原理：MATLAB 语言是由美国MathWorks 公司推出的计算机软件，现已成为国际公认的最优秀的科学计算与数学应用软件之一，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境，而且还具有可扩展性特征。

MathWorks 公司针对不同领域的应用，推出了信号处理、控制系统、神经网络、图像处理、小波分析、鲁棒控制、非线性系统控制设计、系统辨识、优化设计、统计分析、财政金融、样条、通信等30 多个具有专门功能的工具箱，这些工具箱是由该领域内的学术水平较高的专家编写的，无需用户自己编写所用的专业基础程序，可直接对工具箱进行运用。

同时，工具箱内的函数源程序也是开放性的，多为M 进行文件，用户可以查看这些文件的代码并进行更改，MALAB 支持用户对其函数二次开发，用户的应用程序也可以作为新的函数添加到相应的工具箱中。

MATLAB中的数字图像是以矩阵形式表示的，这意味着MATLAB 强大的矩阵运算能力用于图像处理非常有利，矩阵运算的语法对MATLAB 中的数字图像同样适用。

数字图像处理工具箱函数包括以下15 类：、⑴、图像显示函数；⑵、图像文件输入、输出函数；⑶、图像几何操作函数；⑷、图像像素值及统计函数；⑸、图像分析函数；⑹、图像增强函数；⑺、线性滤波函数；⑻、二维线性滤波器设计函数；⑼、图像变换函数；⑽、图像邻域及块操作函数；⑾、二值图像操作函数；⑿、基于区域的图像处理函数；⒀、颜色图操作函数；⒁、颜色空间转换函数；⒂、图像类型和类型转换函数。

MATLAB 图像处理工具箱支持四种图像类型，分别为真彩色图像、索引色图像、灰度图像、二值图像，由于有的函数对图像类型有限制，这四种类型可以用工具箱的类型转换函数相互转换。

MATLAB 可操作的图像文件包括BMP、HDF、JPEG、PCX、TIFF、XWD 等格式。

实验内容：MATLAB操作基础包括MATLAB的安装及界面使用。

数字图像处理实验指导书(带源程序)

实验一Matlab图像处理工具箱的初步练习一. 实验目的1. 掌握有关数字图像处理的基本概念；2. 熟悉Matlab图像处理工具箱；3. 熟悉使用Matlab进行数字图像的读出和显示；4. 熟悉运用Matlab指令进行图像旋转和缩放变换。

二. 练习1. 文件的读入与显示(1) 运行Matlab。

(2) MATLAB窗口构成：在缺省的情况下，由三个窗口组成。

命令窗口(command window)、命令历史（command history）、工作空间（workspace）。

注意：缺省窗口的设置步骤为：MATLAB菜单/view选项/Desktop layout/default。

(3) 调入一个文件：i=imread('pout.tif')；%注意：前面的“%”是用于注释的，不会被执行，只是说明这个语句的作用。

此时的i出现在什么窗口？是什么类型的变量？大小是多少？(4) 显示这幅图：imshow(i)；(5) 将变量i转置成j，即j=i'；显示j即imshow(j)；%在胸前左侧花纹怎么会跑到右边的呢？举一个例子加以验证：设a=[1 2 3 4 5；6 7 8 9 10；11 12 13 14 15]；b=a’；此时的b与a有什么区别？(6) 写入到一个新的图像文件'abc.tif'中，即imwrite(j，'abc.tif')。

(7) 清除变量命令：clear执行这个命令后，workspace窗口中的变量有没有？怎么验证？(8) 清除用户开设的窗口命令：close all(9) 调入图像文件'abc.tif'并显示。

问题：(1) 操作符“’”是图像的转置的意思，转置两次后，是否回到原图像？(2) 命令后的符号“；”所起的作用是什么？(3) 命令是否可以大写母？2. 灰度图像分别选择不同的灰度级（如2、4、16、64、128个）来显示同一幅图像（如testpat1.tif）。

《数字图像处理》实验指导书

数字图像处理实验指导书电气信息工程系实验中心2008年8月目录实验一、数字图像获取实验二、图像的傅立叶变换实验三、图像增强实验四、图像压缩实验一、数字图像获取一、实验目的1．掌握使用扫描仪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。

二、实验仪器1．计算机；2．扫描仪（或数码相机、数字摄像机）及其驱动程序盘；3．图像处理软件（画图，photoshop， Microsoft photo edit等）；4．记录用的笔、纸。

三、实验内容用扫描仪获取图像也是图像的数字化过程的方法之一，扫描仪按种类可以分为手持扫描仪，台式扫描仪和滚筒式扫描仪（鼓形扫描仪）。

扫描仪的主要性能指标有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。

各类扫描仪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。

扫描仪工作时，首先由光源将光线照在欲输入的图稿上，产生表示图像特征的反射光（反射稿）或透射光（透射稿）。

光学系统采集这些光线，将其聚焦在CCD上，由CCD将光信号转换为电信号，然后由电路部分对这些信号进行A/D转换及处理，产生对应的数字信号输送给计算机。

当机械传动机构在控制电路的控制下，带动装有光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对运动，将图稿全部扫描一遍，一幅完整的图像就输入到计算机中去了。

图1.1扫描仪的工作原理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。