实验二 图像增强(一)

实验二图像增强（一）

实验目的：

1.熟悉亮度变换函数imadjust的原理和使用；

2.会分析图像的直方图，理解直方图均衡化的基本原理，熟练

掌握直方图显示函数imhist、均衡化函数histeq；

3.练习自己写函数。

实验内容：

1、做出四幅心脏图像（heart1-heart4）的直方图，指出哪幅图的效

果最好，结合直方图分析质量不好的图像出现的问题和可能原因。试用我们学过的方法将三幅质量不好的图片变好。

>> A=imread('heart1.bmp');

>> B=imread('heart2.bmp');

>> C=imread('heart3.bmp');

>> D=imread('heart4.bmp');

>> imshow(A),figure,imhist(A)

>> imshow(B),figure,imhist(B)

>> imshow(C),figure,imhist(C)

>> imshow(D),figure,imhist(D)

大多数像素灰度值取在较暗区域，图像会较暗.一般在摄影过程中曝光过弱就会造成这种结果。

第二幅：

大多数像素灰度值集中在亮区,图像将偏亮.一般在摄影中曝光太强将导致这种结果。

第四幅：

图像动态范围适中，这一副效果最好。

改良：

f1=imadjust(A,[0,0.2],[0,1]);

>> imshow(f1),figure,imhist(f1)

f2=imadjust(B,[0.6,1],[0,1]); >> imshow(f2),figure,imhist(f2)

f3=imadjust(C,[0.3,0.6],[0,1]);

>> imshow(f3),figure,imhist(f3)

2、分别做出图片heart1和moon的直方图，并对其进行均衡化。

将得到的结果图片和原图片比较，效果如何？为什么对不同的图片进行均衡化会有如此差别？

结果图片和原图片相比，效果不好，出现褪色现象。

因为这两张图片的某个区间的灰度级频率太高了。

所以均衡化起来就效果不理想。

如果直方图偏向一边，即直方条多数在一个灰度区段而且是最小灰度级的，那么直方图均衡后的效果就没那么好。

>> A=imread('heart1.bmp');

>> imshow(A),figure,imhist(A)

均衡化：

>> g1=histeq(A);

>> imshow(g1),figure,imhist(g1)

>> imshow(E),figure,imhist(E)

均衡化：

>> g2=histeq(E);

>> imshow(g2),figure,imhist(g2)

输入参数：图像名

处理：（1）计算图像灰度的最大、最小值和平均值。

（2）将图像做反色变换，并画出变换函数的映射图；

输出：将每次处理的结果显示出来

用breast.tif图片进行测试，看一下你编写的函数是否可以达到课本48页图（b）的效果。

>> f=imread('breast.tif');

>> [max,min,avg,g]=imtran(f);

>> imshow(g)

>> max max = 255 >> min min =

21 >> avg

avg =

66.7099

>> plot(f,g);

4、对于三段的分段线性变换，是否能用imadjust函数实现？考虑

三段灰度变换如何编写m文件im3adjust实现，输入为图片、a，b和c，d的值（见PPT），输出为经过变换后的图片。用pout.tif

图片进行测试。

可以用imadjust函数实现分段线性变换。

>> f=imread('pout.tif');

>> imshow(f),figure,imhist(f)

>> a=50;

>> b=150;

>> c=80;

>> d=220;

>> g=im3adjust(f,a,b,c,d); >> imshow(g),figure,imhist(g)

>> plot(f,g);

这是图像到图像的映射。

>> k1=0:5:a;

>> y1=(c/a)*k1;

>> k2=a:5:b;

>> y2=((d-c)/(b-a))*(k2-a)+c; >> k3=b:5:255;

>> y3=((255-d)/(255-b))*(k3-b)+d; >> plot(k1,y1,k2,y2,k3,y3);

这是值到值的映射。

5、提高题：将图片lung.bmp进行旋转90度，缩小为原图一半的

变换。

>> f=imread('lung.bmp');

>> g=imrotate(f,90);逆时针旋转90度

>> h=imrotate(f,-90);顺时针旋转90度

>> z=imresize(f,0.5);

>> imshow(f),figure,imshow(g),figure,imshow(h),figure,imshow(z)

左图为原图，右图为逆时针旋转90度后的图。

左图为原图，右图为顺时针旋转90度的图。

左图为原图，右图为缩小一半的图。

实验小结：

本次实验难度有点大，里面有不懂的就和同学讨论，后来在同学的帮助下完成实验，我们基本熟悉了亮度变换函数imadjust的原理和使用，并学会了分析图像的直方图，理解直方图均衡化的基本原理，熟练掌握直方图显示函数imhist、均衡化函数histeq，也学会了练习自

己写函数。