matlab静态图像分割及边缘检测与图像压缩及编码
MATLAB图像处理基础教程
MATLAB图像处理基础教程第一章：MATLAB图像处理简介MATLAB（Matrix Laboratory）是一种强大的数值计算和数据可视化软件，广泛应用于各个领域，包括图像处理。
图像处理是一门研究如何对数字图像进行分析、增强、重建和压缩的学科。
本教程将引导读者逐步了解MATLAB图像处理的基本概念和技术。
第二章：MATLAB图像的读取与显示在MATLAB中，可以使用imread函数读取不同格式的图像文件，并使用imshow函数显示图像。
此外，还可以使用imfinfo函数获取图像的详细信息，如分辨率、颜色空间和位深度等。
第三章：图像的灰度处理灰度处理是一种常见的图像预处理方法。
通过将彩色图像转换为灰度图像，可以减少图像的数据量，简化图像处理的复杂性。
在MATLAB中，可以使用rgb2gray函数将彩色图像转换为灰度图像，并使用imhist函数查看灰度图像的直方图。
第四章：图像的滤波处理滤波是一种常用的图像处理操作，用于对图像进行平滑、增强或去噪。
MATLAB提供了各种滤波函数，如均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
可以根据具体需求选择合适的滤波方法，并使用imfilter函数进行滤波处理。
第五章：图像的二值化处理图像的二值化是将图像转换为黑白两色的过程，常用于物体检测、识别和分割等应用。
在MATLAB中，可以使用im2bw函数将灰度图像转换为二值图像，并可以调整阈值来控制二值化的效果。
第六章：图像的几何变换几何变换是一种常见的图像处理操作，用于对图像进行旋转、缩放、平移和翻转等操作。
MATLAB提供了imrotate、imresize、imtranslate和flip函数等实现各种几何变换。
通过组合这些函数，可以实现复杂的图像变换。
第七章：图像的特征提取图像的特征提取是图像处理中的重要步骤，用于从图像中提取出具有代表性的信息。
在MATLAB中，可以使用各种特征提取函数，如imgradient、imhistogram和imcontour等。
matlab静态图像分割与边缘检测及图像压缩与编码
学号14102500892光电图像处理实验报告实验三：静态图像分割与边缘检测作者肖剑洪专业电子科学与技术学院物理与电子学院指导老师王晓明完成时间2013.12.2实验三静态图像分割与边缘检测一、实验目的1．学习常用的图像分割与边缘检测方法，并通过实验使学生体会一些主要的分割算子对图像处理的效果，以及各种因素对分割效果的影响；2．观察图像分割的结果，产生对所讲述理论知识的直观认识，加深对图像分割与边缘检测相关理论知识的理解。
3．掌握常用图象分割及边缘检测方法的算法设计及编程实现；4．学会使用MATLAB软件中关于图像分割与边缘检测的函数；二、实验设备联想图像处理工作站三、实验内容及要求1．自己编写M-function实现图像阈值分割算法，要求该程序能对256级灰度图像进行处理，显示处理前、后图像；2．自己编写M-function实现利用Sobel算子进行图像边缘检测的算法，并对图像进行检测，显示原图像、处理后的图像。
3．调用Matlab自带的图像处理函数，用不同的算子对图像进行分割、边缘检测，比较结果。
4．结合以上实验内容，使用ICETECK-DM642-IDK-M实验系统进行相应的动态视频图像分割及边缘检测，观察结果。
四、实验原理1．图像分割图像分割是将图像划分成若干个互不相交的小区域的过程，小区域是某种意义下具有共同属性的像素的连通集合。
图像分割有三种不同的途径：区域法、边界法、边缘法。
最常用的是灰度阈值化处理进行的图像分割：(,)(,)255(,)f x y T g x y f x y T⎧<⎪=⎨≥⎪⎩域值T 的选取直接影响分割的效果！ （1）直方图双峰域值选择 （2）迭代域值选择迭代思想：选择一个初始估计值，通过某种策略不断改进（调制）新的估计值，直到满足给定的准则。
迭代步骤：⑴选择一个初值估计值T ，一般为最大灰度值和最小灰度值的中间值； ⑵使用域值T 分割图像，得到两组像素G1(>=T)和G2（<T ）; ⑶计算两组像素的灰度均值：μ１和μ2； ⑷计算新域值T ＝（μ１和μ2）/2;⑸重复步骤2～4,直到新域值的改变量小于预先定义的参数e 。
MATLAB图象压缩
MATLAB图象压缩预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制1.图像压缩的概念减少表示数字图像时需要的数据量2.图像压缩的基本原理去除多余数据.以数学的观点来看,这一过程实际上就是将二维像素阵列变换为一个在统计上无关联的数据集合图像压缩是指以较少的比特有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码.图像数据之所以能被压缩，就是因为数据中存在着冗余。
图像数据的冗余主要表现为：（1）图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余；（2）图像序列中不同帧之间存在相关性引起的时间冗余；（3）不同彩色平面或频谱带的相关性引起的频谱冗余。
3数据压缩的目的就是通过去除这些数据冗余来减少表示数据所需的比特数。
由于图像数据量的庞大,在存储、传输、处理时非常困难,因此图像数据的压缩就显得非常重要。
信息时代带来了“信息爆炸”，使数据量大增，因此，无论传输或存储都需要对数据进行有效的压缩。
在遥感技术中，各种航天探测器采用压缩编码技术，将获取的巨大信息送回地面。
图像压缩是数据压缩技术在数字图像上的应用，它的目的是减少图像数据中的冗余信息从而用更加高效的格式存储和传输数据。
4、图像压缩基本方法图像压缩可以是有损数据压缩也可以是无损数据压缩。
对于如绘制的技术图、图表或者漫画优先使用无损压缩，这是因为有损压缩方法，尤其是在低的位速条件下将会带来压缩失真。
如医疗图像或者用于存档的扫描图像等这些有价值的内容的压缩也尽量选择无损压缩方法。
有损方法非常适合于自然的图像，例如一些应用中图像的微小损失是可以接受的（有时是无法感知的），这样就可以大幅度地减小位速。
从压缩编码算法原理上可以分为以下3类：（1）无损压缩编码种类哈夫曼（Huffman）编码，算术编码，行程（RLE）编码，Lempel zev编码。
（2）有损压缩编码种类预测编码，DPCM，运动补偿；频率域方法：正交变换编码(如DCT)，子带编码；空间域方法：统计分块编码；模型方法：分形编码，模型基编码；基于重要性：滤波，子采样，比特分配，向量量化；（3）混合编码。
Matlab中的图像分割与边缘检测方法
Matlab中的图像分割与边缘检测方法引言图像处理是一门研究如何对数字图像进行处理、分析、改进和理解的学科。
图像分割与边缘检测在图像处理中占据着重要的地位。
图像分割是将图像划分为多个具有语义意义的区域或对象的过程，而边缘检测则是找到图像中不连续的区域边界。
Matlab作为一种强大的软件工具，提供了丰富的图像处理函数和工具箱，本文将探讨在Matlab中应用的图像分割与边缘检测方法。
一、图像分割方法1. 基于阈值的分割基于阈值的分割是一种简单但有效的方法。
该方法将图像像素的灰度值与预设的阈值进行比较，根据比较结果将像素分配到不同的区域。
在Matlab中，可以使用imbinarize和graythresh函数来实现基于阈值的分割。
2. 区域增长法区域增长法基于像素之间的相似性来进行分割。
该方法从种子像素开始，通过判断邻域像素与种子像素的相似度来不断扩展区域。
在Matlab中，可以使用imsegf和regiongrowing函数来实现区域增长法。
3. 聚类方法聚类方法将图像像素分为多个类别，每个类别代表一个区域。
该方法通常使用聚类算法，比如k-means算法或者模糊c-均值算法。
在Matlab中，可以使用kmeans和fcm函数来实现聚类方法。
4. 模型驱动法模型驱动法基于数学模型来描述图像中的区域。
该方法通过定义一个能够衡量图像中区域特征的能量函数，并通过优化算法来最小化能量函数，从而得到分割结果。
在Matlab中，可以使用activecontour和chanvese函数来实现模型驱动法。
二、边缘检测方法1. Sobel算子Sobel算子是一种经典的边缘检测算子。
其基本思想是通过计算像素与其周围像素之间的差异来检测边缘。
在Matlab中，可以使用imgradient和imgradientxy函数来实现Sobel算子。
2. Canny算子Canny算子是一种广泛使用的边缘检测算子。
它利用高斯平滑、梯度计算、非极大值抑制和双阈值法来检测边缘。
图像压缩的matlab代码
(1) file_name='baboon.bmp';H=imread(file_name);H=double(H);Grgb=0.2990*H(:,:,1)+0.5870*H(:,:,2)+0.1140*H(:,:,3); NbColors=255;%对矩阵进行量化编码G=wcodemat(Grgb,NbColors);%gray线性的灰阶色调map2=gray(NbColors);%建立图形窗口1figure(1);%建立图像Gimage(G);%应用调色板colormap(map2);title('原图像的灰度图');%显示workplace的变量的详细信息whos('G');%转换成为灰度级索引图像%dwt2单尺度二维离散小波变换[CA1,CH1,CV1,CD1]=dwt2(G,'bior3.7');%从分解系数中提取近似和细节% upcoef2二维系数的直接小波重构A1=upcoef2('a',CA1,'bior3.7',1);H1=upcoef2('h',CH1,'bior3.7',1);V1=upcoef2('v',CV1,'bior3.7',1);D1=upcoef2('d',CD1,'bior3.7',1);%第二幅图像%显示近似和细节figure (2);colormap(map2);subplot(2,2,1);%对矩阵进行量化编码image(wcodemat(A1,192));title('近似A1');subplot(2,2,2);image(wcodemat(H1,192));title('水平细节H1');subplot(2,2,3);image(wcodemat(V1,192));title('垂直细节V1');subplot(2,2,4);image(wcodemat(D1,192));title('对角细节D1');%对图像进行多尺度分解[C,S]=wavedec2(G,2,'bior3.7');%提取分解后的近似和细节系数%提取一维小波变换低频系数CA2=appcoef2(C,S,'bior3.7',2);%提取小波变换高频系数[CH2,CV2,CD2]=detcoef2('all',C,S,2); [CH1,CV1,CD1]=detcoef2('all',C,S,1); %从系数C重构第二层近似A2=wrcoef2('a',C,S,'bior3.7',2);H1=wrcoef2('h',C,S,'bior3.7',1);V1=wrcoef2('v',C,S,'bior3.7',1);D1=wrcoef2('d',C,S,'bior3.7',1);H2=wrcoef2('h',C,S,'bior3.7',2);V2=wrcoef2('v',C,S,'bior3.7',2);D2=wrcoef2('d',C,S,'bior3.7',2);%第三幅图像%显示多尺度分解的结果figure (3);colormap(map2);subplot(2,4,1);image(wcodemat(A1,192));title('近似A1');subplot(2,4,2);image(wcodemat(H1,192));title('水平细节H1');subplot(2,4,3);image(wcodemat(V1,192));title('垂直细节V1');subplot(2,4,4);image(wcodemat(D1,192));title('对角细节D1');subplot(2,4,5);image(wcodemat(A2,192));title('近似A2');subplot(2,4,6);image(wcodemat(H2,192));title('水平细节H2');subplot(2,4,7);image(wcodemat(V2,192));title('垂直细节V2');subplot(2,4,8);image(wcodemat(D2,192));title('对角细节D2');%第四幅图像%从多尺度分解后的系数重构原始图像并显示结果G0=waverec2(C,S,'bior3.7');%建立图形窗口4figure (4);%建立图像G0image(G0);%应用调色板colormap(map2);%绘制调色板的内容colorbar;whos('G0')(2)file_name=('bab.bmp');H=imread(file_name);H=double(H);ca=0.2990*H(:,:,1)+0.5870*H(:,:,2)+0.1140*H(:,:,3);NbColors=255;G=wcodemat(ca,NbColors);map2=gray(NbColors);figure(1);image(G);colormap(map2);title('原图像的灰度图');whos('G');%对图像进行多尺度二维小波分解[c,s]=wavedec2(G,2,'bior3.7');ca1=appcoef2(c,s,'bior3.7',1);ch1=detcoef2('h',c,s,1);cv1=detcoef2('v',c,s,1);cd1=detcoef2('d',c,s,1);%对各频率进行小波重构a1=wrcoef2('a',c,s,'bior3.7',1);h1=wrcoef2('h',c,s,'bior3.7',1);v1=wrcoef2('v',c,s,'bior3.7',1);d1=wrcoef2('d',c,s,'bior3.7',1);G1=[a1,h1;v1,d1];figure(2);image(G1);colormap(map2);axis square;title('分解后低频和高频信息') whos('G1');ca1=appcoef2(c,s,'bior3.7',1);ca1=wcodemat(ca1,440,'mat',1);ca2=0.6*ca1;figure(3);image(ca2);colormap(map2);title('低频压缩图像');whos('ca2');ca3=appcoef2(c,s,'bior3.7',2);ca3=wcodemat(ca3,440,'mat',0); ca4=0.5*ca3;figure(4);image(ca4);title('二层分解后低频压缩图像'); colormap(map2);whos('ca4');。
MATLAB中的图像压缩和编码方法
MATLAB中的图像压缩和编码方法图像压缩和编码是数字图像处理的重要领域，在各种图像应用中起着至关重要的作用。
在本文中，我们将探讨MATLAB中的图像压缩和编码方法，包括无损压缩和有损压缩，并介绍其中的一些经典算法和技术。
一、图像压缩和编码概述图像压缩是指通过一定的算法和技术来减少图像数据的存储量或传输带宽，以达到节约存储空间和提高传输效率的目的。
而图像编码则是将原始图像数据转换为一系列二进制编码的过程，以便存储或传输。
图像压缩和编码通常可以分为无损压缩和有损压缩两种方法。
无损压缩是指压缩后的数据可以完全还原为原始图像数据，不会引入任何失真或变化。
常见的无损压缩算法有Run-Length Encoding (RLE)、Lempel-Ziv-Welch (LZW)、Huffman编码等。
这些算法通常针对图像中的冗余数据进行编码，如重复的像素值或相似的图像区域。
有损压缩则是在保证一定程度的视觉质量下，通过舍弃或近似原始图像数据来减小存储或传输的数据量。
常见的有损压缩算法有JPEG、JPEG2000、GIF等。
这些算法通过离散余弦变换(DCT)、小波变换或颜色量化等方法，将图像数据转换为频域或颜色空间的系数，并通过量化、编码和压缩等步骤来减小数据量。
二、无损压缩方法1. Run-Length Encoding (RLE)RLE是一种简单高效的无损压缩算法，通过计算连续重复像素值的数量来减小数据量。
在MATLAB中，可以使用`rle`函数实现RLE编码和解码。
例如，对于一幅图像，可以将连续的像素值(如白色)编码为重复的个数，然后在解码时根据重复的个数恢复原始像素值。
2. Lempel-Ziv-Welch (LZW)LZW是一种字典压缩算法，通过将图像中连续的像素序列映射为一个短代码来减小数据量。
在MATLAB中，可以使用`lzwencode`和`lzwdecode`函数实现LZW 编码和解码。
例如，对于一段连续的像素序列，可以将其映射为一个短代码，然后在解码时根据代码恢复原始像素序列。
matlab边缘检测代码
MATLAB边缘检测代码边缘检测是图像处理中常用的技术，用于识别图像中物体的轮廓。
在MATLAB中，我们可以使用不同的方法进行边缘检测，例如Sobel算子、Canny算子等。
本文将介绍MATLAB中常用的边缘检测方法，并给出相应的代码示例。
1. Sobel算子Sobel算子是一种基于梯度的边缘检测算法，通过计算图像灰度值的一阶导数来识别边缘。
在MATLAB中，我们可以使用edge函数来实现Sobel算子。
img = imread('image.jpg'); % 读取图像gray_img = rgb2gray(img); % 将彩色图像转换为灰度图像edge_img = edge(gray_img, 'sobel'); % 使用Sobel算子进行边缘检测imshow(edge_img); % 显示结果上述代码首先读取一张彩色图像，并将其转换为灰度图像。
然后使用edge函数对灰度图像进行Sobel边缘检测，并将结果显示出来。
2. Canny算子Canny算子是一种基于多阶段处理的边缘检测算法，它能够有效地抑制噪声并提取出清晰、准确的边缘。
在MATLAB中，我们同样可以使用edge函数来实现Canny算子。
img = imread('image.jpg'); % 读取图像gray_img = rgb2gray(img); % 将彩色图像转换为灰度图像edge_img = edge(gray_img, 'canny'); % 使用Canny算子进行边缘检测imshow(edge_img); % 显示结果上述代码与Sobel算子的示例代码类似，只是将edge函数的第二个参数设置为'canny'来使用Canny算子进行边缘检测。
3. Laplacian算子Laplacian算子是一种基于二阶导数的边缘检测算法，它能够检测出图像中的灰度变化区域。
MATLAB通过DCT对图像进行区域编码以及门限编码压缩
实验作业7分别用区域编码和阈值编码方法实现图像压缩，用8×8DCT变换，保留50％的大系数，并对解码图像进行比较。
要求：DCT要自己实现，不能用matlab中的DCT函数区域编码程序代码：clear;I=imread('d:\3.jpg');I=double(rgb2gray(I));figure(1);imshow(uint8(I));title('原图像');Y=zeros(8,8);for i=1:8for j=1:8if i==1Y(i,j)=sqrt(1/8);elseY(i,j)=sqrt(2/8)*cos((pi*(2*(j-1)+1)*(i-1))/16);endendends=blkproc(I,[8 8],'P1*x*P2',Y,Y'); figure(2);imshow(uint8(s));for j=1:8for i=1:8if j<=8-i+1a(i,j)=1;elsea(i,j)=0;end;end;end;s=blkproc(s,[8 8],'P1.*x',a); figure(3);imshow(uint8(s));s=blkproc(s,[8 8],'P1*x*P2',Y',Y); figure(4);imshow(uint8(s));title('经过压缩处理的图像')运行结果：阈值编码程序代码clear;I=imread('d:\3.jpg'); I=rgb2gray(I); imshow(uint8(I)); title('原图像'); I=double(I); for i=1:8 for j=1:8 if (i==1)Y(i,j)=sqrt(1/8); elseY(i,j)=sqrt(2/8)*cos((i-1)*(2*j-1)*pi/(2*8)); end; end; end; s=blkproc(I,[8 8],'P1*x*P2',Y,Y'); a=ones(8,8); b=reshape(Y,1,64); midvalue=median(b); for i=1:8 for j=1:8if(abs(Y(i,j))<midvalue) a(i,j)=0; end; end; end;s=blkproc(s,[8 8],'P1.*x',a); s=blkproc(s,[8 8],'P1*x*P2',Y',Y); figure(2); imshow(uint8(s));title('被与之编码方式压缩的图像');运行结果：心得体会：由于第八章内容上课听的不是很明白，所以作业题拿到之后不知道怎么做，重新把第八章看了一遍，可是很多地方看了好久好多次还是不明白其原理，就像这次所涉及的DCT （虽然会做作业，但是实在是不理解），区域编码，门限编码，都是不明白什么意思！后来网上搜罗资料，看了颇久，请教了同学，才慢慢知道是什么一回事，做这题目的时候，遇到过不知道怎么分块的问题，后来也是同学告诉有个blkproc 的函数可以用，才使到程序精简化。
基于MATLAB的数字图像预测压缩编码
摘要随着时代的发展，人们可以通过Internet获取大量的信息。
这些信息中包含着大量的图像信息，它们占据了很大的数据量，这给信息的存储和传输带来了极大的挑战。
图像压缩的目的就是用尽量少的字节来表示图像，并且要求重建图像具有较好的质量。
利用图像压缩, 可以减轻图像存储和传输的负担, 使得图像在网络上实现快速传输和实时处理成为现实。
通常，图像中局部区域的像素是高度相关的，因此可以利用先前像素的有关知识来对当前像素的灰度值进行估计，这就是预测。
本文介绍了数字图像的预测压缩编码。
首先，将图像分成8×8大小的像素块。
接着，对每一像素块均采用AR模型，利用Burg算法确定最佳线性预测系数。
然后，通过线性差分方程计算得到预测值，最后对实际像素值和预测值之间的差值量化后进行算术编码。
从而实现数字图像的预测压缩编码。
本文采用MATLAB提供的图形用户界面工具对三幅典型的标准灰度图像进行了预测压缩编码仿真，并用客观标准和主观标准综合评价重建图像的质量。
仿真结果表明：重建图像与原始图像几乎没有任何差异，能够满足人们的视觉需求。
另外，数据压缩比较高且峰值信噪比均在20dB-40dB之间。
因此，采用MATLAB实现数字图像的预测压缩编码是一种较好的压缩编码方法，能够在实际中得到广泛的应用。
关键词：图像压缩，线性预测，算术编码，MATLAB，图形用户界面AbstractPeople can obtain a great amount of information from the Internet with the development of times and it includes a great amount of image information. The image information occupies huge data and it gives great challenge to information storage and transmission. The aim of image compression is to donate image with bytes as few as possible. The reconstructed image is of relatively good quality is also required. The burden of image storage and transmission can be alleviated by image compression and it turns fast transmission and real-time process of an image in internet into reality.Generally, the pixel in the partial region of an image is highly correlated. So the correlated knowledge of foregoing pixel can be used to estimate the gray value of current pixel. This is called prediction. The paper introduces the predictive compression coding. Firstly, the image is divided into several sub-images of size 8×8. Secondly, AR model is used to each sub-image and then Burg algorithm is used to determine the optimum linear prediction coefficient. Thirdly, linear differential equation is used to calculate the predictive value. Finally, the difference between real pixel value and predictive value is quantized before doing arithmetic coding. Then the predictive compression coding of a digital image is realized.The paper simulate the predictive compression coding as to three typical and standard gray images by using graphic user interface tools offered by MATLAB. Objective and subjective standard is adopted to evaluate the quality of reconstructed image.The results of simulation demonstrate that there is no difference between reconstructed image and original image and reconstructed image can satisfy human visual requirements. Additionally, compression ratio is relatively high and peak signal-to-noise ratio is between 20dB to 40dB. Therefore, the realization of predictive compression coding using MATLAB is a relatively good method and it can be widely used in practice.Key words: image compression, linear prediction, arithmetic coding, MATLAB, graphical user interface目录摘要 ......................................................................................................................... Abstract.. (I)第1章引言 0图像压缩的课题来源与发展现状 0课题来源 0发展现状 (1)论文结构 (2)第2章数字图像概述与图像压缩评价标准 (3)数字图像文件存储 (3)数字图像的文件格式 (3)图像压缩的评价标准 (4)客观保真度准则 (4)主观保真度准则 (5)第3章预测编码 (6)脉冲编码调制 (6)差分脉冲编码调制 (7)第4章AR模型 (9)时间序列的概率模型 (9)时间序列的参数表征 (9)平稳过程 (10)纯随机过程 (10)自回归过程(AR模型) (10)AR模型的参数估计 (11)AR模型参数的最小二乘估计 (11)AR模型参数估计的格型算法 (12)AR模型阶数p的确定 (16)第5章算术编码 (18)一般算术编码 (18)算术编码过程 (18)算术解码过程 (19)改进的算术编码 (20)算术编码过程 (20)小结 (21)第6章MATLAB概述及仿真结果 (22)MATLAB概况 (22)MATLAB的语言特点 (22)MATLAB图形用户界面设计 (23)图形用户界面的创建与组成 (23)图形用户界面编程 (25)图形用户界面编程过程 (27)MATLAB仿真结果 (28)第7章结论及展望 (32)结论 (32)展望 (32)致谢 (33)参考文献 (35)附录 (36)第1章 引 言图像压缩的课题来源与发展现状课题来源21世纪，人类已经进入信息化时代，计算机在处理各种信息中发挥着巨大的作用。
图像分割Matlab代码
图像分割Matlab代码图像分割Matlab代码 (一)图像边缘检测不同方法比较将Roberts、Sobel、Prewitt、LOG、Canny算子等经典图像分割算法对灰度图像分割的结果进行比较。
Matlab 代码如下:%% 图像边缘检测不同方法比较% Roberts、Sobel、Prewitt、LOG、Canny算子对灰度图像分割的结果比较clc;clear all;close all;f=imread('8_256_lena.bmp','bmp'); subplot(2,3,1);subimage(f);title('原始图像');[g, t]=edge(f,'roberts',[],'both'); subplot(2,3,2);subimage(g);title('Roberts算子对图像分割的结果');[g, t]=edge(f,'sobel',[],'both'); subplot(2,3,3);subimage(g);title('Sobel算子对图像分割的结果');[g, t]=edge(f,'prewitt',[],'both'); subplot(2,3,4);subimage(g);title('Prewitt算子对图像分割的结果');[g, t]=edge(f,'log'); subplot(2,3,5);subimage(g);title('LOG算子对图像分割的结果'); [g, t]=edge(f,'canny'); subplot(2,3,6);subimage(g);title('Canny算子对图像分割的结果');(二)区域生长法分割图像区域生长法分割图像，matlab代码如下: %% 区域生长法分割图像clc;clear all;close all;f=imread('rice_1.bmp','bmp'); % f=imread('rice.png','png'); %f=imread('8_256_lena.bmp','bmp'); subplot(1,2,1);subimage(f);%选择三个种子点seedx=[63, 10, 85];%rice图的生长点seedy=[30, 56, 60];% seedx=[100, 150, 227];%lena图的生长点% seedy=[56, 130, 189];hold onplot(seedx,seedy,'gs','linewidth',1); title('原始图像及种子点位置');f=double(f);markerim=f==f(seedy(1),seedx(1)); for i=2:length(seedx)markerim=markerim|(f==f(seedy(i),seedx(i)));end%3个种子点区域的阈值thresh=[12,6,12];maskim= zeros(size(f));for i=1:length(seedx)g=abs(f-f(seedy(i),seedx(i)))<=thresh(i);maskim=maskim|g;end[g,nr]=bwlabel(imreconstruct(markerim,maskim),8); % g=mat2gray(g);%以灰度级显示，注释掉此行以二值图像显示subplot(1,2,2);subimage(g);title('三个种子点区域生长分割结果');(三)迭代阈值选择法二值化图像与Otsu阈值选择法二值化图像比较迭代阈值选择法二值化图像与Otsu阈值选择法二值化图像比较的matlab代码如下:%% 迭代阈值选择法二值化图像与Otsu阈值选择法二值化图像比较 clc;clear all;close all;f=imread('8_256_lena.bmp','bmp'); subplot(2,2,1);subimage(f);title('原始图像');f=double(f);T=(min(f(:))+max(f(:)))/2; done=false;i=0;while ~doner1=find(f<=T);r2=find(f>T);Tnew=(mean(f(r1))+mean(f(r2)))/2;done=abs(Tnew-T)<1;T=Tnew;i=i+1;endf(r1)=0;f(r2)=1;subplot(2,2,2);subimage(f);title('迭代阈值二值化图像图像');f=imread('8_256_lena.bmp','bmp');subplot(2,2,3);subimage(f);title('原始图像');T=graythresh(f);g=im2bw(f,T);subplot(2,2,4);subimage(g);title('Otsu方法二值化图像');。
在Matlab中进行图像压缩与图像解密的方法与技巧
在Matlab中进行图像压缩与图像解密的方法与技巧Matlab是一种强大的工具，被广泛用于图像处理和计算机视觉领域。
在本文中，我们将讨论如何利用Matlab进行图像压缩与图像解密，并探讨一些相应的方法和技巧。
首先，让我们来了解一下图像压缩的基本概念和原理。
图像压缩是通过减少图像占用的存储空间或传输带宽来减小图像文件的大小。
压缩分为有损压缩和无损压缩两种类型。
有损压缩会丢失一些图像信息，以达到压缩的目的，而无损压缩则尽量保留所有图像信息。
在Matlab中，我们可以使用多种方法进行图像压缩。
常见的方法之一是使用离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，DCT）。
DCT将图像分解为一系列互不相关的频率成分，然后根据其重要性对这些成分进行量化和编码。
通过调整量化步长可以控制压缩比率和图像质量。
除了DCT，还有其他一些常用的压缩方法，如小波变换（Wavelet Transform），它可以提供更好的局部逼近能力，适用于不同尺度和方向的图像特征。
Matlab中有许多内置函数可以实现小波变换，例如waverec和wavedec函数。
另一个常用的图像压缩方法是基于向量量化（Vector Quantization，VQ）的编码。
VQ将图像划分为不重叠的块，并使用聚类算法将每个块映射到具有较少位数的代表向量。
然后，通过编码代表向量和其在图像中的位置来表示整个图像。
这种方法对于有损压缩非常有效，但在无损压缩方面效果较差。
一旦我们对图像进行了压缩，接下来我们需要了解如何进行图像解密。
在Matlab中，解密可以通过逆向操作来实现。
对于DCT压缩，我们可以通过应用逆离散余弦变换（Inverse Discrete Cosine Transform，IDCT）来恢复原始图像。
同样，对于小波变换压缩，我们可以使用逆小波变换（Inverse Wavelet Transform）来还原图像。
需要注意的是，如果进行了有损压缩，解密后的图像与原始图像之间很可能有一些质量损失。
如何使用MATLAB进行图像分割处理
如何使用MATLAB进行图像分割处理图像分割是计算机视觉领域中的一项重要任务，它可以将图像中的不同区域分割出来，为后续的图像分析和理解提供基础。
MATLAB作为一种强大的数学计算工具和编程语言，提供了丰富的图像处理函数和工具箱，可以方便地进行图像分割处理。
本文将介绍如何使用MATLAB进行图像分割处理。
首先，我们需要加载图像。
MATLAB提供了imread函数用于读取图像文件。
例如，我们可以使用以下代码加载一张名为"image.jpg"的图像：```matlabimage = imread('image.jpg');```加载图像后，我们可以对图像进行预处理。
预处理的目的是为了减少噪声和增强图像的对比度，从而更好地进行分割。
MATLAB提供了丰富的图像预处理函数，如imresize、imadjust、imnoise等。
我们可以根据实际需求选择适当的函数进行预处理。
例如，以下代码使用imadjust函数对图像进行对比度增强：```matlabimage = imadjust(image);```接下来，我们可以选择合适的分割算法对图像进行分割。
MATLAB提供了多种图像分割算法，如阈值分割、区域生长、边缘检测等。
我们可以根据图像的特点和需求选择适合的算法。
以下是一种常用的阈值分割算法的示例代码：```matlabthreshold = graythresh(image);binaryImage = imbinarize(image, threshold);```在上述代码中，graythresh函数计算出一个合适的阈值，然后imbinarize函数将图像转化为二值图像。
通过调整阈值的大小，我们可以控制分割的精度和效果。
除了阈值分割，MATLAB还提供了更复杂的分割算法，如基于区域的分割算法。
这些算法可以根据图像中的区域特征进行分割，例如颜色、纹理、形状等。
以下是一种基于区域的分割算法的示例代码：```matlabsegmented = regiongrowing(image, seed);```在上述代码中，regiongrowing函数根据种子点对图像进行区域生长分割。
Matlab技术图像分割与边缘检测
Matlab技术图像分割与边缘检测图像处理是计算机领域中一个重要的研究方向，其中图像分割和边缘检测是非常基础且关键的技术。
而Matlab作为一种强大的数学软件工具，提供了丰富的函数和算法来实现图像处理任务。
本文将介绍Matlab中的技术图像分割和边缘检测方法，并探讨其应用。
图像分割是将一张图像划分成多个独立的区域或对象的过程，旨在提取出图像中的关键信息。
在Matlab中，有多种图像分割算法可供选择，常见的有阈值分割、区域生长和边缘检测等。
阈值分割是最简单且常用的一种图像分割方法。
它基于图像的像素灰度值，将图像分为不同的区域。
在Matlab中，使用函数im2bw实现二值化操作，可以根据指定的阈值将图像转化为二值图像。
阈值的选取对分割结果影响很大，需要根据具体应用来确定。
区域生长是另一种常见的图像分割方法。
它从一个种子点开始，将与其邻近像素满足一定条件的像素逐步加入到同一区域中。
在Matlab中，使用函数regiongrowing实现区域生长操作。
该方法对图像的灰度变化敏感，适用于分割具有明显灰度差异的图像。
边缘检测是用于提取图像中物体轮廓的一种技术。
图像的边缘通常包括物体的外轮廓和内部的纹理和细节。
在Matlab中，有多种边缘检测算法可供选择，常见的有Sobel算子、Canny算子和拉普拉斯算子等。
Sobel算子是一种经典的边缘检测算法，它基于图像的灰度变化率来检测边缘。
在Matlab中，使用函数edge实现Sobel算子的操作。
Sobel算子对噪声有较好的抑制能力，适用于对噪声较多的图像进行边缘检测。
Canny算子是一种广泛应用的边缘检测算法，它综合考虑了边缘检测的准确性、灵敏度和抑制噪声的能力。
在Matlab中，同样使用函数edge实现Canny算子的操作。
Canny算子的主要步骤包括高斯滤波、计算梯度、非最大抑制和阈值处理等。
拉普拉斯算子是一种基于图像二阶导数的边缘检测算法，它能够提取出图像中的细节和纹理信息。
如何在Matlab中进行图像分割和图像识别
如何在Matlab中进行图像分割和图像识别图像分割和图像识别是计算机视觉领域中非常重要的任务。
在许多应用中，如人脸识别、物体检测和医学图像分析等领域，准确的图像分割和图像识别可以为后续的处理和分析提供有价值的信息。
本文将介绍如何使用Matlab来进行图像分割和图像识别。
一、图像分割图像分割是将图像划分为多个子区域的过程，目标是将图像中有意义的对象从背景中提取出来。
常见的图像分割方法有阈值分割、区域生长、边缘检测等。
1. 阈值分割阈值分割是一种简单而有效的图像分割方法。
该方法根据像素灰度值与事先确定的阈值之间的关系将图像分割为目标和背景。
在Matlab中，可以使用im2bw函数实现二值图像分割，具体操作如下：```matlabI = imread('image.jpg'); % 读取图像T = graythresh(I); % 计算阈值BW = im2bw(I, T); % 进行图像二值分割imshow(BW); % 显示二值图像```2. 区域生长区域生长是一种基于像素之间相似性的图像分割方法。
该方法从种子点开始，通过合并与种子点相似的像素，逐渐生长形成图像的不同区域。
在Matlab中，可以使用regiongrowing函数实现区域生长分割，具体操作如下：```matlabI = imread('image.jpg'); % 读取图像seed = [x, y]; % 设置种子点坐标region = regiongrowing(I, seed); % 区域生长分割imshow(region); % 显示分割结果```3. 边缘检测边缘检测是一种常用的图像分割方法，通过寻找图像中灰度值变化较为剧烈的区域，将图像分割为目标和背景。
在Matlab中，可以使用edge函数实现边缘检测分割，具体操作如下：```matlabI = imread('image.jpg'); % 读取图像BW = edge(I, 'Canny'); % Canny边缘检测imshow(BW); % 显示边缘图像```二、图像识别图像识别是指通过计算机算法对图像进行分析和处理，从而识别出图像中的对象或特征。
MATLAB图象压缩讲解
1.图像压缩的概念减少表示数字图像时需要的数据量2.图像压缩的基本原理去除多余数据.以数学的观点来看,这一过程实际上就是将二维像素阵列变换为一个在统计上无关联的数据集合图像压缩是指以较少的比特有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码.图像数据之所以能被压缩，就是因为数据中存在着冗余。
图像数据的冗余主要表现为：（1）图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余；（2）图像序列中不同帧之间存在相关性引起的时间冗余；（3）不同彩色平面或频谱带的相关性引起的频谱冗余。
3数据压缩的目的就是通过去除这些数据冗余来减少表示数据所需的比特数。
由于图像数据量的庞大,在存储、传输、处理时非常困难,因此图像数据的压缩就显得非常重要。
信息时代带来了“信息爆炸”，使数据量大增，因此，无论传输或存储都需要对数据进行有效的压缩。
在遥感技术中，各种航天探测器采用压缩编码技术，将获取的巨大信息送回地面。
图像压缩是数据压缩技术在数字图像上的应用，它的目的是减少图像数据中的冗余信息从而用更加高效的格式存储和传输数据。
4、图像压缩基本方法图像压缩可以是有损数据压缩也可以是无损数据压缩。
对于如绘制的技术图、图表或者漫画优先使用无损压缩，这是因为有损压缩方法，尤其是在低的位速条件下将会带来压缩失真。
如医疗图像或者用于存档的扫描图像等这些有价值的内容的压缩也尽量选择无损压缩方法。
有损方法非常适合于自然的图像，例如一些应用中图像的微小损失是可以接受的（有时是无法感知的），这样就可以大幅度地减小位速。
从压缩编码算法原理上可以分为以下3类：（1）无损压缩编码种类哈夫曼（Huffman）编码，算术编码，行程（RLE）编码，Lempel zev编码。
（2）有损压缩编码种类预测编码，DPCM，运动补偿；频率域方法：正交变换编码(如DCT)，子带编码；空间域方法：统计分块编码；模型方法：分形编码，模型基编码；基于重要性：滤波，子采样，比特分配，向量量化；（3）混合编码。
matlab-图像处理-边缘检测算法五种
matlab-图像处理-边缘检测算法五种五种实现matlab边缘检测算法：⽅法⼀：matlab⾃带的edge函数：将图⽚保存为lena.jpgI=imread('lena.jpg');%提取图像img=rgb2gray(I);[m,n]=size(img);BW1=edge(img,'sobel'); %⽤Sobel算⼦进⾏边缘检测BW2=edge(img,'roberts');%⽤Roberts算⼦进⾏边缘检测BW3=edge(img,'prewitt'); %⽤Prewitt算⼦进⾏边缘检测BW4=edge(img,'log'); %⽤Log算⼦进⾏边缘检测BW5=edge(img,'canny'); %⽤Canny算⼦进⾏边缘检测h=fspecial('gaussian',5);%?⾼斯滤波BW6=edge(img,'canny');%⾼斯滤波后使⽤Canny算⼦进⾏边缘检测subplot(2,3,1), imshow(BW1);title('sobel edge check');subplot(2,3,2), imshow(BW2);title('roberts edge check');subplot(2,3,3), imshow(BW3);title('prewitt edge check');subplot(2,3,4), imshow(BW4);title('log edge check');subplot(2,3,5), imshow(BW5);title('canny edge check');subplot(2,3,6), imshow(BW6);title('gasussian&canny edge check'); 效果如下图所⽰：⽅法⼆：Laplacian算法clear;sourcePic=imread('lena.jpg');%图像读⼊grayPic=mat2gray(sourcePic);%实现图像的矩阵归⼀化操作[m,n]=size(grayPic);newGrayPic=grayPic;LaplacianNum=0;%经Laplacian操作得到的每个像素的值LaplacianThreshold=0.2;%设定阈值for j=2:m-1 %进⾏边界提取for k=2:n-1LaplacianNum=abs(4*grayPic(j,k)-grayPic(j-1,k)-grayPic(j+1,k)-grayPic(j,k+1)-grayPic(j,k-1));if(LaplacianNum > LaplacianThreshold)newGrayPic(j,k)=255;elsenewGrayPic(j,k)=0;endendendfigure,imshow(newGrayPic);title('Laplacian算⼦的处理结果') 效果图如下：⽅法三：Prewitt算法%Prewitt 算⼦的实现：clear;sourcePic=imread('lena.jpg');grayPic=mat2gray(sourcePic);[m,n]=size(grayPic);newGrayPic=grayPic;PrewittNum=0;PrewittThreshold=0.5;%设定阈值for j=2:m-1 %进⾏边界提取for k=2:n-1PrewittNum=abs(grayPic(j-1,k+1)-grayPic(j+1,k+1)+grayPic(j-1,k)-grayPic(j+1,k)+grayPic(j-1,k-1)-grayPic(j+1,k-1))+abs(grayPic(j-1,k+1)+grayPic(j,k+1)+grayPic(j+1,k+1)-grayPic(j-1,k-1)-grayPic(j,k-1)-grayPic(j+1,k-1)); if(PrewittNum > PrewittThreshold)newGrayPic(j,k)=255;elsenewGrayPic(j,k)=0;endendendfigure,imshow(newGrayPic);title('Prewitt算⼦的处理结果') 效果图如下：⽅法四：Sobel算法%Sobel 算⼦的实现：clear;sourcePic=imread('lena.jpg');grayPic=mat2gray(sourcePic);[m,n]=size(grayPic);newGrayPic=grayPic;sobelNum=0;sobelThreshold=0.7;for j=2:m-1for k=2:n-1sobelNum=abs(grayPic(j-1,k+1)+2*grayPic(j,k+1)+grayPic(j+1,k+1)-grayPic(j-1,k-1)-2*grayPic(j,k-1)-grayPic(j+1,k-1))+abs(grayPic(j-1,k-1)+2*grayPic(j-1,k)+grayPic(j-1,k+1)-grayPic(j+1,k-1)-2*grayPic(j+1,k)-grayPic(j+1,k+1)); if(sobelNum > sobelThreshold)newGrayPic(j,k)=255;elsenewGrayPic(j,k)=0;endendendfigure,imshow(newGrayPic);title('Sobel算⼦的处理结果') 效果如下：⽅法五：Roberts 算⼦的实现%Roberts 算⼦的实现：clear all;clc;sourcePic=imread('lena.jpg');grayPic=mat2gray(sourcePic);[m,n]=size(grayPic);newGrayPic=grayPic;robertsNum=0;robertThreshold=0.2;for j=1:m-1for k=1:n-1robertsNum = abs(grayPic(j,k)-grayPic(j+1,k+1)) + abs(grayPic(j+1,k)-grayPic(j,k+1)); if(robertsNum > robertThreshold)newGrayPic(j,k)=255;elsenewGrayPic(j,k)=0;endendendfigure,imshow(newGrayPic);title('roberts算⼦的处理结果') 效果图：。
如何进行图像分割的Matlab实现
如何进行图像分割的Matlab实现引言：图像分割是计算机视觉领域的一项基础技术，它将图像中的像素点分为不同的区域，使得具有相似特征的像素被聚类到一起。
在图像分析、目标检测、图像处理等任务中，图像分割起着至关重要的作用。
本文将介绍如何使用Matlab实现图像分割算法，包括传统的阈值分割、基于区域的分割以及基于深度学习的分割等。
一、传统的阈值分割1.1 简介阈值分割是最简单和常用的图像分割方法之一，它根据像素的灰度值与阈值的比较结果将像素分为两类：前景和背景。
在Matlab中，可以使用函数`im2bw`实现二值化分割任务。
1.2 实现步骤（1）加载图像：使用`imread`函数读取待分割的图像，并将其转换为灰度图像。
（2）确定阈值：根据图像的灰度直方图，可以通过分析波峰和波谷来确定一个适合的阈值。
（3）二值化分割：使用`im2bw`函数将灰度图像二值化，得到分割后的图像。
（4）结果显示：使用`imshow`函数将原图像和分割结果进行显示。
二、基于区域的分割2.1 简介基于区域的分割方法将图像划分为具有一定连续性和相似性质的区域，其基本思想是将图像中相似的像素组成区域，并对区域进行合并或分裂，以达到分割的目的。
2.2 实现步骤（1）加载图像：同样使用`imread`函数读取待分割的图像。
（2）图像预处理：可选的预处理步骤包括噪声去除、图像增强等，以提供更好的分割效果。
（3）区域生长：选择一个适当的种子点作为起始点，在附近的像素中根据一定的准则来判断是否属于同一区域，并逐步生长扩展区域，直至满足停止准则。
（4）结果显示：使用`imshow`函数将原图像和分割结果进行显示。
三、基于深度学习的分割3.1 简介基于深度学习的分割方法是近年来发展起来的一种高效且准确的分割技术，主要基于深度卷积神经网络（CNN）和全卷积网络（FCN）。
深度学习模型通过学习大量标注的图像，能够学习到图像的高级特征，从而实现更准确的图像分割。
如何在Matlab中进行图像分割与区域提取
如何在Matlab中进行图像分割与区域提取引言图像分割是图像处理中的一个重要任务，在许多领域中都被广泛应用，如医学影像分析、计算机视觉和机器人导航等。
本文将着重介绍如何使用Matlab进行图像分割与区域提取，以及一些常用的方法和技巧。
一、图像分割基础图像分割是将一个图像划分为不同的区域或对象的过程。
通常情况下，图像分割的目标是将图像中的前景和背景分开，以便于进一步的分析和处理。
在Matlab 中，可以使用一些基于阈值、边缘检测或区域生长的方法进行图像分割。
1. 阈值分割阈值分割是最简单的图像分割方法之一。
它基于图像的灰度值，将灰度值高于或低于某个阈值的像素分为不同的区域。
在Matlab中，可以使用imbinarize函数进行阈值分割，示例如下：```matlabI = imread('image.jpg');level = graythresh(I);BW = imbinarize(I, level);```其中，I为待分割的图像，level为自动确定的阈值，BW为分割后的二值图像。
2. 边缘检测边缘检测是通过检测图像中的灰度值变化来找到图像中的边缘。
在Matlab中，常用的边缘检测算法包括Sobel、Prewitt和Canny等。
下面是使用Canny算法进行边缘检测的示例：```matlabI = imread('image.jpg');BW = edge(I, 'canny');```其中，I为待分割的图像，BW为检测到的边缘图像。
3. 区域生长区域生长是一种基于像素相似度的图像分割算法。
它从种子点开始，将与种子点相似的像素逐步添加到区域中，直到满足某个停止准则。
在Matlab中，可以使用regiongrowing函数进行区域生长，示例如下：```matlabI = imread('image.jpg');seed = [100, 100];tolerance = 10;BW = regiongrowing(I, seed, tolerance);```其中，I为待分割的图像，seed为种子点的坐标，tolerance为容差值，BW为分割后的区域。
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学号14102500892 光电图像处理实验报告实验三：静态图像分割与边缘检测作者肖剑洪专业电子科学与技术学院物理与电子学院指导老师王晓明完成时间2013.12.2实验三静态图像分割与边缘检测一、实验目的1．学习常用的图像分割与边缘检测方法，并通过实验使学生体会一些主要的分割算子对图像处理的效果，以及各种因素对分割效果的影响；2．观察图像分割的结果，产生对所讲述理论知识的直观认识，加深对图像分割与边缘检测相关理论知识的理解。
3．掌握常用图象分割及边缘检测方法的算法设计及编程实现；4．学会使用MATLAB软件中关于图像分割与边缘检测的函数；二、实验设备联想图像处理工作站三、实验内容及要求1．自己编写M-function实现图像阈值分割算法，要求该程序能对256级灰度图像进行处理，显示处理前、后图像；2．自己编写M-function实现利用Sobel算子进行图像边缘检测的算法，并对图像进行检测，显示原图像、处理后的图像。
3．调用Matlab自带的图像处理函数，用不同的算子对图像进行分割、边缘检测，比较结果。
4．结合以上实验内容，使用ICETECK-DM642-IDK-M实验系统进行相应的动态视频图像分割及边缘检测，观察结果。
四、实验原理1．图像分割图像分割是将图像划分成若干个互不相交的小区域的过程， 小区域是某种意义下具有共同属性的像素的连通集合。
图像分割有三种不同的途径：区域法、边界法、边缘法。
最常用的是灰度阈值化处理进行的图像分割：(,)(,)255(,)f x y T g x y f x y T⎧<⎪=⎨≥⎪⎩域值T 的选取直接影响分割的效果！ （1）直方图双峰域值选择 （2）迭代域值选择迭代思想：选择一个初始估计值，通过某种策略不断改进（调制）新的估计值，直到满足给定的准则。
迭代步骤：⑴选择一个初值估计值T ，一般为最大灰度值和最小灰度值的中间值； ⑵使用域值T 分割图像，得到两组像素G1(>=T)和G2（<T ）; ⑶计算两组像素的灰度均值：μ１和μ2； ⑷计算新域值T ＝（μ１和μ2）/2;⑸重复步骤2～4,直到新域值的改变量小于预先定义的参数e 。
（3）最大类间方差法（Otsu ） 思想：⑴将图像中目标和背景看作分属不同类别的像素组成；⑵判别分析法的目标是确定域值使分属不同类别的像素的类间方差最大。
1．边缘检测灰度或结构等信息的突变出称为边缘，在空间域借助微分算子通过卷积来完成，而空域的微分在离散数字图像可以采用差分来近似。
基于一阶导数的边缘检测算子有Robert 算子、Sobel 算子、Prewitt 算子等，基于二阶导数的边缘检测算子有Laplace 算子，LOG 算子是一种改进的方式。
Sobel 算子为一对模板： 五、实验步骤1．根据实验内容的要求在MATLAB 软件中编写相应程序；1)灰度阈值分割实验（使用迭代阈值选择方法） 2)使用Sobel 算子的边缘检测实验3）调用Matlab 已有的图像处理函数，对图像进行分割和边缘检测 a ．调用边缘检测函数edge ，并与自己编写的函数运行结果进行比较；b ．用其他边缘检测算子和分割方法对图像进行处理，并对结果进行比较。
2．调试运行程序，并记录结果。
3．结合以上实验内容，使用ICETECK-DM642-IDK-M 实验系统进行相应的动态视频图像增强处理，观察结果。
4．完成实验报告。
六、实验程序清单和实验结果及分析1．图像分割clear all, close all;H= imread('f:/1.jpg'); I=rgb2gray(H); figure (1),imshow(I)-1 -2 -1 00 0 121-1 0 1 -2 0 2 -11figure(2); imhist(I)T=120/255;Ibw1 = im2bw(I,T); %选择阈值T=120/255对图像二值化；figure(3);subplot(1,2,1), imshow(Ibw1);T=graythresh(I); %采用Otsu方法计算最优阈值T对图像二值化；L = uint8(T*255)Ibw2 = im2bw(I,T);subplot(1,2,2), imshow(Ibw2);（2）迭代域值选择clc;clear all;H=imread('f:/1.jpg');I=rgb2gray(H);I=double(I)/255;k1=(max(max(I))+min(min(I)))/2;[rows cols]=size(I);count1=0;count2=0;for i=1:rowsfor j=1:colsif I(i,j)<k1count1=count1+1;G1(count1).I=I(i,j);elsecount2=count2+1;G2(count2).I=I(i,j);endendendk2=(mean(mean([G1.I]))+mean(mean([G2.I])))/2;while(abs(k2-k1)>(5/255))k1=k2;count1=0;count2=0;for i=1:rowsfor j=1:colsif I(i,j)<k1count1=count1+1;G1(count1).I=I(i,j);elsecount2=count2+1;G2(count2).I=I(i,j);endendendk2=(mean(mean([G1.I]))+mean(mean([G2.I])))/2;endfigure(1);imshow(I);figure(2);II=im2bw(I,k2);imshow(II);2.边缘检测clear all, close all;H=imread('f:/1.jpg');I=rgb2gray(H);BW1 = edge(I,'sobel');BW2 = edge(I,'canny');BW3 = edge(I,'prewitt');BW4 = edge(I,'roberts');BW5 = edge(I,'log');figure(1), imshow(I), title('Original Image');figure(2), imshow(BW1), title('sobel');figure(3), imshow(BW2), title('canny');figure(4), imshow(BW3), title('prewitt');figure(5), imshow(BW4), title('roberts');figure(6), imshow(BW5), title('log');八、实验思考题1．小结一下本实验所用的边缘检测方法。
答：边缘检测的基本算子有：一阶:：Roberts Cross 算子，Prewitt 算子，Sobel 算子， Kirsch 算子，罗盘算子；二阶： Marr-Hildreth ，在梯度方向的二阶导数过零点，Canny 算子，Laplacian 算子 Canny 算子（或者这个算子的变体）是最常用的边缘检测方法。
在 Canny 创造性的工作中，他研究了设计一个用于边缘检测最优预平滑滤波器中的问题，后来他说明这个滤波器能够很好地被一阶高斯导数核优化。
另外 Canny 引入了非最大抑制概念，它是说边缘定义为在梯度方向具有最大梯度值的点。
在一个离散矩阵中，非最大抑制阶梯能够通过一种方法来实现，首先预测一阶导数方向、然后把它近似到45度的倍数、最后在预测的梯度方向比较梯度幅度。
2．基于微分方法的边缘检测算法的依据是什么？答：一般来说不同区域的交界处构成边缘，同一区域内像素的灰度差较小，而不同区域像素灰度差较大，因此用微分可以很好地检测满足这种假设的区域边界。
学号14102500892 光电图像处理实验报告实验四：图像压缩与编码作者肖剑洪专业电子科学与技术学院物理与电子学院指导老师王晓明完成时间2013.12.2实验四图像压缩与编码一、实验目的1．了解图像压缩编码原理；2．掌握常用的图像压缩算法及编程实现；3．学会使用MATLAB软件中关于图像压缩编码的函数；二、实验设备联想图像处理工作站三、实验内容及要求1．自己编写M-function实现图像无损压缩算法，要求该程序能对256级灰度图像进行压缩数据，计算压缩算法的性能；2．自己编写M-function实现图像有损压缩算法，要求该程序能对256级灰度图像进行压缩数据，计算压缩算法的性能；3．调用Matlab自带的图像处理函数，用不同的算法对图像进行压缩编码，比较结果。
四、实验原理图像压缩与编码是在满足一定保真度的要求下，对图像数据的进行变换、编码和压缩，去除冗余数据减少表示数字图像时需要的数据量，以便于图像的存储和传输，即以较少的数据量有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术。
图像压缩编码可分为两类：一类压缩是可逆的，即从压缩后的数据可以完全恢复原来的图像，信息没有损失，称为无损压缩编码；另一类压缩是不可逆的，即从压缩后的数据无法完全恢复原来的图像，信息有一定损失，称为有损压缩编码。
传统数据压缩方法的分类：无损压缩包括统计编码（Huffman编码，Shannon编码，游程编码，算术编码等）和轮廓编码；有损压缩包括预测编码（脉冲编码调制PCM,Differential PCM,AdaptiveDPCM等）、变换编码（DFT，DCT，KLT，WHT，小波变换等）和混合编码。
统计编码是根据信源的概率分布特性，分配具有惟一可译性的可变长码字，降低平均码字长度，以提高信息的传输速度，节省存储空间。
其基本原理是在信号概率分布情况已知的基础上，概率大的信号对应的码字短，概率小的信号对应的码字长，这样就降低了平均码字长度。
其中Huffman编码具体的编码方法为：①把输入元素按其出现概率的大小顺序排列起来，然后把最末两个具有最小概率的元素之概率加起来；②把该概率之和同其余概率由大到小排队，然后再把两个最小概率加起来，再重新排队；③重复②，直到最后只剩下两个概率为止。
变换编码的基本原理是通过数学变换可以改变信号能量的分布，从而压缩信息量。
以傅里叶变换的概念说明合理的变换可以改变信号能量分布的基本原理。
在变换编码中有以下二个问题值得注意：图像变换方法的选取；子图像大小的选取。
传统的DFT，DCT，KLT和经典小波变换等变换编码在图像变换后会产生浮点数，因而必须对变换后的数据进行量化处理，这样就产生不同程度的失真。