数字图像处理实验

《数字图像处理》课程
实验项目指导书
承担单位名称:信息技术学院
适用专业:计算机科学与技术(专升本)
图像的基本操作(MATLAB的使用)
匹配课程代码及名称:070250数字图像处理
适用专业及本项目实验学时:计算机科学与技术(专升本)3学时
一、实验目的及要求
目的:熟悉MATLAB基本操作。

要求:掌握MATLAB基本操作,理解采样与量化的本质。

二、实验内容
完成给定的题目实现MATLAB基本操作的练习。

三、实验条件及设备要求
硬件环境:高档PC机。

软件环境:WIN 7操作系统,MATLAB。

四、实验相关知识点(本课程综合或多课程综合)
矩阵的操作、读取与写入图像的操作、对图像进行采样与量化。

五、实验实施步骤
（一）将工作路径设为D:\您的名字的拼音,把指定的图像放入该路径下。

（二）建一个、m文件,完成如下操作:
1、读取图片,分别将之转换为灰度图与二值图,存留转换结果图。

2、将灰度图重新采样,分别为4倍与16倍,存留重采样结果图。

3、将原256级灰度转为128、6
4、32级灰度,存留重量化结果图。

（三）上交实验报告,包括m文件代码与运行结果以及结果分析。

六、实验报告要求
写清楚操作过程、运行结果截图、所遇到的问题及采取的解决措施。

七、实验成绩评定办法
共20分。

完成所有操作可得18分,有关键性注释得满分。

MATLAB实现图像的基本运算
匹配课程代码及名称:070250 数字图像处理
适用专业及本项目实验学时:计算机科学与技术(专升本) 3学时
一、实验目的及要求
目的:熟悉图像的基本运算。

要求:掌握图像的算术运算、逻辑运算与变换运算操作。

二、实验内容
利用MATLAB完成给定的题目以实现图像的基本运算。

三、实验条件及设备要求
硬件环境:高档PC机。

软件环境:WIN 7操作系统,MATLAB。

四、实验相关知识点(本课程综合或多课程综合)
图像的点运算、加减法运算、缩放运算、翻转、剪切、邻域操作。

五、实验实施步骤
依次实现下述在操作并按示例截图:
1、图像的点运算:
读入图像‘rice、png’,通过图像点运算改变对比度。

rice=imread('\dec\rice、png');
subplot(131),
imshow(rice)
title('rice')
I=double(rice);
%写出该不命令的目的
J=I*0、43+60;
rice2=uint8(J);
% £¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
subplot(132),imshow(rice2)
title('rice2')
J=I*1、5-60;
rice3=uint8(J);
%ת»»Îª uint8
subplot(133),imshow(rice3)
title('rice3')
实验效果图:
2、加法运算:rice与cameraman,效果图:
I=imread('\dec\rice、png');
imshow(I),title('rice');
J=imread('\dec\cameraman、jpg');
figure,imshow(J),title('cameraman');
K=imadd(I,J,'uint16');
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
figure,imshow(K),title('i+j');
K2=imadd(I,J,'uint16');
figure,imshow(K2,[])
4、flower 变模糊:
5、减法运算:rice去背景
I=imread('\dec\rice、png');
imshow(I)
background = imopen(I,strel('disk',15));
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
figure, imshow(background);
I2=imsubtract(I,background);
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
figure, imshow(I2)
subplot(221),imshow(I),title('rice');
subplot(222),imshow(background),title('background'); subplot(223),imshow(I2),title('I2');
结果:
6、乘法运算
% 5¡¢³Ë·¨ÔËËã
I=imread('moon、png');
J=immultiply(I,1、2);
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
K=immultiply(I,0、5);
imshow(I)
figure,imshow(J)
figure,imshow(K)
subplot(131),imshow(I),title('I'); subplot(132),imshow(J),title('J'); subplot(133),imshow(K),title('K');
7、除法运算 rice去米粒:
Rice = imread('\dec\rice、png');
I = double(rice);%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
J= I * 0、43 + 90;
Rice2 = uint8(J);
Ip = imdivide(rice, rice2);%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
Imshow(Ip, []);
8、缩放运算
I=imread('\dec\trees、png');
J=imresize(I,1、25);
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
K=imresize(I,0、8);
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
imshow(I),title('I')
figure,imshow(J),title('J')
figure,imshow(K),title('K')
9、图像翻转
I=imread('\dec\trees、png');
J=imrotate(I,30,'bilinear');
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
J1=imrotate(I,30,'bilinear','crop'); %£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©imshow(I)
figure,imshow(J)
figure,imshow(J1)
subplot(121),imshow(I),title('I');
subplot(122),imshow(J1),title('J1');
10、图像剪切
I=imread('\dec\trees、png');
imshow(I);
I1=imcrop;
figure,imshow(I1)
I2=imcrop(I,[30 60 120 160]);
figure,imshow(I2)
11、图像的邻域操作利用4邻域模糊滑板
I=imread('\dec\rice、png');
f=inline('max(x(:))');
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
I2=nlfilter(I,[3 3],f);
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
imshow(I)
figure,imshow(I2)
I=imread('\dec\rice、png');
f=inline('uint8(round(mean2(x)*ones(size(x))))'); %£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
I2=blkproc(I,[8 8],f);
%£¨Ð´³ö¸ÃÃüÁîµÄÄ¿µÄ£©
imshow(I)
figure,imshow(I2)
六、实验报告要求
写清楚操作过程、运行结果截图、所遇到的问题及采取的解决措施。

七、实验成绩评定办法
共20分。

完成8个以上可得18分,有关键注释可得满分。

傅利叶变换与图像增强
匹配课程代码及名称:070250 数字图像处理
适用专业及本项目实验学时:计算机科学与技术(专升本) 4学时
一、实验目的及要求
目的:通过本次实验使学生利用傅利叶变换对图像进行平滑与锐化操作;使学生能通过对直方图的操作、卷积算子的使用实现图像增强的目的。

要求:领会傅利叶变换的本质,能够瞧懂频域图;掌握直方图的本质,掌握直方图均衡化,掌握高低通滤波器的使用。

二、实验内容
完成给定的题目实现傅利叶变换、直方图均衡化、高低通滤波器。

三、实验条件及设备要求
硬件环境:高档PC机。

软件环境:WIN 7操作系统,MATLAB。

四、实验相关知识点(本课程综合或多课程综合)
傅利叶变换函数;直方图均衡化;平滑算子的使用;高低通滤波器。

五、实验实施步骤
Win7基本操作
1、认识计算机
(一)利用MatLab工具箱中的函数编制FFT频谱显示的函数。

(二)完成以下操作。

1、调入、显示教师机发来的图像;
2、对图像做FFT并利用自编的函数显示其频谱;
3、讨论不同的图像内容与FFT频谱之间的对应关系。

(三)调入给定的数字图像,并进行计算机均衡化处理,显示原图像的直方图
与经过均衡化处理过的图像直方图。

结果如图
(四)分别使用roberts与sobel算子进行平滑滤波
(五)分别使用理想与巴特沃斯高低通滤波器对图像进行滤波(高斯噪声),讨
论阈值的设定与阶数的选取。

六、实验报告要求
写清楚操作过程、运行结果截图、所遇到的问题及采取的解决措施。

七、实验成绩评定办法
共20分。

效果图正确得18分,有关键性注释满分。

图像分割与边缘检测
匹配课程代码及名称:070250 数字图像处理
适用专业及本项目实验学时:计算机科学与技术(专升本) 3学时
一、实验目的及要求
目的:通过本次实验使学生掌握基本的图像分割与边缘检测技术,为后期的学习打下基础。

要求:能够运用梯度算子进行边缘检测;掌握阈值分割技术。

二、实验内容
完成给定的题目实现边缘检测与图像分割的练习。

三、实验条件及设备要求
硬件环境:高档PC机。

软件环境:WIN 7操作系统,MATLAB。

四、实验相关知识点(本课程综合或多课程综合)
边缘检测算子、阈值分割。

五、实验实施步骤
（一）调入、显示教师机发来的图像;
（二）用各梯度算子对图像进行边缘检测;
（三）利用直方图人工指定阈值对rice进行自动单阈值分割;
（四）用迭代法与OSTU法对rice进行自动单阈值分割;
六、实验报告要求
写清楚操作过程、运行结果截图、所遇到的问题及采取的解决措施。

七、实验成绩评定办法
共20分。

效果图正确得18分,有关键性注释满分。

彩色图像处理
匹配课程代码及名称:070250 数字图像处理
适用专业及本项目实验学时:计算机科学与技术(专升本) 3学时
一、实验目的及要求
目的:通过本次实验,使学生掌握真彩色图像的基本处理。

要求:(1)能够生成彩色图像。

(2)掌握彩色图像的构成、平滑与锐化、分割技术。

二、实验内容
通过完成给定题目实验彩色图像处理的练习。

三、实验条件及设备要求
硬件环境:高档PC机。

软件环境:WIN 7操作系统,MATLAB。

四、实验相关知识点(本课程综合或多课程综合)
彩色图像的平滑、锐化与分割技术。

五、实验实施步骤
（一）生成一幅256*256的RGB图像,该图像左上角为绿色,左下角为红色,右上角为蓝色,右下角为黑色
（二）读入教师机发来的RGB图像,将之转换为HSI模型
（三）用邻域平均进行彩色图像空间平滑滤波,并用roberts模板进行锐化,结果图像排列如下图:
（四）对给定的彩色图像进行分割,效果如图:
（五）写出识别结果,上交代码。

六、实验报告要求
写清楚操作过程、运行结果截图、所遇到的问题及采取的解决措施。

七、实验成绩评定办法
共20分。

效果图正确得18分,有关键性注释满分。