实验三 图像变换

信息工程学院实验报告

课程名称：数字图像处理

实验项目名称：实验三图像变换实验时间：2016.10.21

班级：姓名：学号：

一、实验目的

1.了解图像变换的意义和方法；

2.熟悉傅立叶变换的基本性质；

3.熟练掌握FFT变换方法及应用；

4.通过实验了解二维频谱的分布特点；

5.通过本实验掌握利用MATLAB编程实现数字图像的傅立叶变换。

6.评价人眼对图像幅频特性和相频特性的敏感度。

二、实验设备与软件

1. PC计算机系统

2. MATLAB软件，包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)

3. 实验图片

三、实验内容及结果分析

1. lena.tiff加上1%的椒盐噪声作为源图像，对其进行傅里叶变换，然后分别用两种

方法抑制部分频谱，一是直接抑制其高频分量，另一种抑制掉幅值小于阈值t的频率分量。

再进行傅里叶反变换，得到频域滤波后的图像，分别与源图像作比较，观察结果、比较分析。（提示：参考源码fftquzao.m,试着改变低通滤波器半径r和幅值阈值，分别观察它们对去噪效果的影响）

(1) 程序代码：

%1.第一种方法直接抑制高频信息

I=imread('lena.tiff');

I=imnoise(I,'salt & pepper',0.01); subplot(2,2,1);

imshow(I);

title('源图像');

J=fft2(I);

[m,n]=size(J);

%低通滤波器半径,rm=rn=10

Rm1=m/2-10;

Rn1=n/2-10;%低通滤波器半径,rm=rn=25

Rm2=m/2-25;

Rn2=n/2-25;

%低通滤波器半径,rm=rn=50;

Rm3=m/2-50;

Rn3=n/2-50;

J1=J;

J2=J;

J3=J;

J1(m/2-Rm1:m/2+Rm1,n/2-Rn1:n/2+Rn1

)=0;

J2(m/2-Rm2:m/2+Rm2,n/2-Rn2:n/2+Rn2)=0;

J3(m/2-Rm3:m/2+Rm3,n/2-Rn3:n/2+Rn3)=0;

I1=ifft2(J1); I2=ifft2(J2); I3=ifft2(J3); subplot(2,2,2)

imshow(uint8(real(I1)));

title('经过低通滤波的源图像,rm=rn=10'); subplot(2,2,3)

imshow(uint8(real(I2))); title('经过低通滤波的源图像,rm=rn=25'); subplot(2,2,4)

imshow(uint8(real(I3))); title('经过低通滤波的源图

像,rm=rn=50');

执行结果：

源图

像

经过低通滤波的源图像,rm=rn=10

经过低通滤波的源图像,rm=rn=25经过低通滤波的源图像,rm=rn=50

经过低通滤波的源图像,rm=rn=10

经过低通滤波的源图像,rm=rn=25

经过低通滤波的源图像,rm=rn=50

(2)程序代码：

%1.第二种方法抑制掉频谱中幅值低于一定阈值的频率分量

I=imread('lena.tiff');

I=imnoise(I,'salt & pepper',0.01); subplot(2,2,1); imshow(I); title('源图像'); J=fft2(I);

% t1=0.05,0.1,0.2; 对去噪效果的影响 t1=0.05;

t2=0.1; t3=0.2;

F=abs(J);%求幅值谱 F=F/512/512; J1=J; for i=1:m for j=1:n if F(i,j)< t1 J1(i,j)=0; end

end end J2=J; for i=1:m for j=1:n if F(i,j)< t2 J2(i,j)=0; end end end J3=J; for i=1:m for j=1:n if F(i,j)< t3 J3(i,j)=0; end end

end

I1=ifft2(J1); subplot(2,2,2);

imshow(uint8(real(I1))); title('抑制掉次要频率成分之后的源图像,t=0.05'); I2=ifft2(J3); subplot(2,2,3);

imshow(uint8(real(I2))); title('抑制掉次要频率成分之后的源图像,t=0.1'); I3=ifft2(J3); subplot(2,2,4);

imshow(uint8(real(I3))); title('抑制掉次要频率成分之后的源图像,t=0.2');

执行结果：

源图

像

抑制掉次要频率成分之后的源图像,t=0.05

抑制掉次要频率成分之后的源图像,t=0.1抑制掉次要频率成分之后的源图像,t=0.2

抑制掉次要频率成分之后的源图像,t=0.05

抑制掉次要频率成分之后的源图像,t=0.1

抑制掉次要频率成分之后的源图像,t=0.2

实验结果分析：

由实验结果可知，通过直接抑制图像高频信息，所得到的图像比原图像的边缘更平滑，其低通滤波半径越小，图像的边缘区域将越平滑；通过抑制掉频谱中幅值低于一定