数字图像处理实验报告材料

目录实验一：数字图像的基本处理操作 (3)1.1：实验目的 (3)1.2：实验任务和要求 (3)1.3：实验步骤和结果 (3)1.4：结果分析 (10)实验二：图像的灰度变换和直方图变换 (10)2.1：实验目的 (10)2.2：实验任务和要求 (11)2.3：实验步骤和结果 (11)2.4：结果分析 (16)实验三：图像的平滑处理 (17)3.1：实验目的 (17)3.2：实验任务和要求 (17)3.3：实验步骤和结果 (18)3.4：结果分析 (23)实验四：图像的锐化处理 (24)4.1：实验目的 (24)4.2：实验任务和要求 (24)4.3：实验步骤和结果 (25)4.4：结果分析 (28)实验一：数字图像的基本处理操作1.1：实验目的1、熟悉并掌握MATLAB、PHOTOSHOP等工具的使用；2、实现图像的读取、显示、代数运算和简单变换。

3、熟悉及掌握图像的傅里叶变换原理及性质，实现图像的傅里叶变换。

1.2：实验任务和要求1.读入一幅RGB图像，变换为灰度图像和二值图像，并在同一个窗口内分成三个子窗口来分别显示RGB图像和灰度图像，注上文字标题。

2.对两幅不同图像执行加、减、乘、除操作，在同一个窗口内分成五个子窗口来分别显示，注上文字标题。

3.对一幅图像进行平移，显示原始图像与处理后图像，分别对其进行傅里叶变换，显示变换后结果，分析原图的傅里叶谱与平移后傅里叶频谱的对应关系。

4.对一幅图像进行旋转，显示原始图像与处理后图像，分别对其进行傅里叶变换，显示变换后结果，分析原图的傅里叶谱与旋转后傅里叶频谱的对应关系。

1.3：实验步骤和结果1.对实验任务1的实现代码如下：a=imread('d:\tp.jpg');i=rgb2gray(a);I=im2bw(a,0.5);subplot(1,3,1);imshow(a);title('原图像'); subplot(1,3,2);imshow(i);title('灰度图像'); subplot(1,3,3);imshow(I);title('二值图像'); subplot(1,3,1);imshow(a);title('原图像');结果如图1.1 所示：图1.1 原图及其灰度图像，二值图像2.对实验任务2的实现代码如下：a=imread('d:\tp.jpg');A=imresize(a,[800 800]);b=imread('d:\tp2.jpg');B=imresize(b,[800 800]);Z1=imadd(A,B);Z2=imsubtract(A,B);Z3=immultiply(A,B);Z4=imdivide(A,B);subplot(3,2,1);imshow(A);title('原图像A'); subplot(3,2,2);imshow(B);title('原图像B'); subplot(3,2,3);imshow(Z1);title('加法图像'); subplot(3,2,4);imshow(Z2);title('减法图像'); subplot(3,2,5);imshow(Z3);title('乘法图像'); subplot(3,2,6);imshow(Z2);title('除法图像');结果如图1.2所示：3.对实验任务3的实现代码如下：s=imread('d:\tp3.jpg');i=rgb2gray(s);i=double(i);j=fft2(i);k=fftshift(j); %直流分量移到频谱中心I=log(abs(k)); %对数变换m=fftshift(j); %直流分量移到频谱中心RR=real(m); %取傅里叶变换的实部II=imag(m); %取傅里叶变换的虚部A=sqrt(RR.^2+II.^2);A=(A-min(min(A)))/(max(max(A)))*255;b=circshift(s,[800 450]);b=rgb2gray(b);b=double(b);c=fft2(b);e=fftshift(c);I=log(abs(e));f=fftshift(c);WW=real(f);ZZ=imag(f);B=sqrt(WW.^2+ZZ.^2);B=(B-min(min(B)))/(max(max(B)))*255;subplot(2,2,1);imshow(s);title('原图像');subplot(2,2,2);imshow(uint8(b));title('平移图像');subplot(2,2,3);imshow(A);title('离散傅里叶变换频谱'); subplot(2,2,4);imshow(B);title('平移图像离散傅里叶变换频谱'); 结果如图1.3所示：4.对实验任务4的实现代码如下：s=imread('d:\tp3.jpg');i=rgb2gray(s);i=double(i);j=fft2(i);k=fftshift(j);I=log(abs(k));m=fftshift(j);RR=real(m);II=imag(m);A=sqrt(RR.^2+II.^2);A=(A-min(min(A)))/(max(max(A)))*255;b=imrotate(s,-90);b=rgb2gray(b);b=double(b);c=fft2(b);e=fftshift(c);I=log(abs(e));f=fftshift(c);WW=real(f);ZZ=imag(f);B=sqrt(WW.^2+ZZ.^2);B=(B-min(min(B)))/(max(max(B)))*255;subplot(2,2,1);imshow(s);title('原图像');subplot(2,2,2);imshow(uint8(b));title('平移图像'); subplot(2,2,3);imshow(A);title('离散傅里叶频谱'); subplot(2,2,4);imshow(B);title('平移图像离散傅里叶频谱');结果如图1.4所示：1.4：结果分析对MATLAB软件的操作开始时不太熟悉，许多语法和函数都不会使用，写出程序后，调试运行，最开始无法显示图像，检查原因，是有些标点符号没有在英文状态下输入和一些其他的细节，学会了imread()，imshow()，rgb2gray（）等函数。

实验二：图像的灰度变换和直方图变换2.1：实验目的1、熟悉及掌握图像的采样原理，实现图像的采样过程，进行图像的灰度转换。

2、理解直方图的概念及应用，实现图像直方图的显示，及通过直方图均衡对图像进行修正。

2.2：实验任务和要求1、对一幅图像进行2倍、4倍、8倍和16倍减采样，显示结果。

2、显示一幅灰度图像a，改变图像亮度使其整体变暗得到图像b，显示两幅图像的直方图。

3、对一幅图像进行灰度变化，实现图像变亮、变暗和负片效果，在同一个窗口内分成四个子窗口来分别显示，注上文字标题。

4、对一副图像进行直方图均衡化，显示结果图像和对应直方图。

5、对一副图像进行如图所示的分段线形变换处理，试比较与直方图均衡化处理的异同。

2.3：实验步骤和结果1.对实验任务1的实现代码如下：a=imread('d:\tp2.jpg');b=rgb2gray(a);for m=1:4figure[width,height]=size(b);quartimage=zeros(floor(width/(m)),floor(height/(2*m))); k=1;n=1;for i=1:(m):widthfor j=1:(2*m):heightquartimage(k,n)=b(i,j);n=n+1;endk=k+1;n=1;endimshow(unit8(quartimage));end结果如图所示：2. 对实验任务2的实现代码如下：a=imread('d:\tp2.jpg');c=rgb2gray(a);b=c-46;subplot(3,2,1);imshow(c);title('原图像')subplot(3,2,2);imhist(c);title('原图像的直方图') subplot(3,2,3);imshow(b);title('变暗后的图像') subplot(3,2,4);imhist(b);title('变暗后的图像直方图'); d=imadjust(c,[0,1],[1,0]);subplot(3,2,5);imshow(d);title('反转图像');结果如图2.2所示：3. 对实验任务3的实现代码如下：a=imread('d:\tp.jpg');m=imadjust(a,[,],[0.5;1]);%图像变亮n=imadjust(a,[,],[0;0.5]);%图像变暗g=255-a;%负片效果subplot(2,2,1);imshow(a);title('原图像'); subplot(2,2,2);imshow(m);title('图像变亮'); subplot(2,2,3);imshow(n);title('图像变暗'); subplot(2,2,4);imshow(g);title('负片效果');结果如图所示：4. 对实验任务4的实现代码如下：b=imread('d:\tp.jpg');c=rgb2gray(b);j=histeq(c);subplot(2,2,1),imshow(c);subplot(2,2,2),imshow(j);subplot(2,2,3),imhist(c);subplot(2,2,4),imhist(j);结果如图2.4所示：5. 对实验任务5的实现代码如下：x1=0:0.01:0.125;x2=0.125:0.01:0.75;x3=0.75:0.01:1;y1=2*x1;y2=0.25+0.6*(x2-0.125);y3=0.625+1.5*(x3-0.75);x=[x1,x2,x3];y=[y1,y2,y3];plot(x,y);结果如图所示：2.4：结果分析这次实验主要是对图像的灰度变换和直方图均衡化，实验内容包括灰度拉伸、图像反转、图像的二值化以及直方图均衡。