数字图像处理实验 图像频谱分析

姓名：朱慧娟班级：电子二班学号：410109060325

实验2 图像频谱分析

一、实验目的

1、了解图像变换的意义和手段。

2、熟悉及掌握图像的变换原理及性质，实现图像的傅里叶变换。

二、实验内容

1、分别显示图像Bridge.bmp、cameraman.tif（自带图像）、blood.tif 及其频谱，观察图像频谱的特点。

2、生成一幅图像，图像中背景黑色，目标为一亮条；平移亮条，观察其频谱的变化。

3、对lena.bmp图像进行旋转，显示原始图像与旋转后图像，及其傅里叶频谱，分析旋转前、后傅里叶频谱的对应关系。

三、实验程序及结果

1.1 实验程序

clear; %清除以前实验变量

a=imread('e:\ZHJ\Bridge.bmp'); %读入图像Bridge.bmp，并记为a

b=imread('cameraman.tif'); %读入图像cameraman.tif，并记为b

c=imread('e:\ZHJ\blood.tif'); %读入图像blood.tif，并记为c

d=fft2(a); %对图像a进行傅里叶变换，并记为d

e=fftshift(d); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为e A=abs(e); %对e取绝对值，及得到图像a的幅度谱，并记为A

B=log(1+A); %对幅度谱A取对数，并记为B

f=fft2(b); %对图像b进行傅里叶变换，并记为f

g=fftshift(f); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为g C=abs(g); %对g取绝对值，及得到图像b的幅度谱，并记为C

D=log(1+C); %对幅度谱C取对数，并记为D

h=fft2(c); %对图像c进行傅里叶变换，并记为h

i=fftshift(h); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为i E=abs(i); %对i取绝对值，及得到图像c的幅度谱，并记为E

F=log(1+E); %对幅度谱E取对数，并记为F

figure(1); %建立图表1

subplot(2,1,1); %将图表1分成两部分，第一部分

imshow(a); %显示图像a

title('Bridge.bmp'); %给图像a加标题‘Bridge.bmp’

subplot(2,1,2); %将图表1分成两部分，第二部分

imshow(B,[]); %显示B即图像a的频谱图

title('Bridge.bmp频谱图'); %给图像B加标题‘Bridge.bmp频谱图’

figure(2); %建立图表2

subplot(2,1,1); %将图表2分成两部分，第一部分imshow(b); %显示图像b

title('cameraman.tif'); %给图像b加标题‘cameraman.tif’subplot(2,1,2); %将图表2分成两部分，第二部分

imshow(D,[]); %显示D即图像b的频谱图

title('cameraman.tif频谱图'); %给图像D加标题‘cameraman.tif频谱图’figure(3); %建立图表3

subplot(2,1,1); %将图表3分成两部分，第一部分

imshow(c); %显示图像c

title('blood.tif'); %给图像c加标题‘blood.tif’

subplot(2,1,2); %将图表3分成两部分，第二部分

imshow(F,[]); %显示F即图像c的频谱图

title('blood.tif频谱图'); %给图像F加标题‘blood.tif频谱图’1.2 实验结果

2.1 实验程序

clear; %清除以前实验变量

A= zeros(256,256); %建立行列都是256的0矩阵，即建立黑色图，并记为A

A(10:20,:)=256; %矩阵A中第十到二十行数据改为256，即在黑色图像上加上亮条纹B=circshift(A,[50, 0]); %将矩阵A行向移动50行，得到新矩阵记为B

a=fft2(A); %对矩阵A进行傅里叶变换，并记为a

b=fftshift(a); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为b M=abs(b); %对b取绝对值，及得到矩阵A的幅度谱，并记为M

N=log(1+M); %对幅度谱M取对数，并记为N

c=fft2(B); %对矩阵B进行傅里叶变换，并记为c

d=fftshift(c); %将变换后图像频谱中心从矩阵的原点移动到矩阵的中心，并记为d S=abs(d); %对d取绝对值，及得到矩阵B的幅度谱，并记为S

T=log(1+S); %对幅度谱S取对数，并记为T

figure; %建立图表

subplot(2,2,1); %将图表分成四部分，第一部分

imshow(A); %显示图像A

title('原图像'); %给所显示图像加标题‘原图像’

subplot(2,2,2); %将图表分成四部分，第二部分

imshow(B); %显示图像B

title('平移后图像'); %给所显示图像加标题‘平移后图像’

subplot(2,2,3); %将图表分成四部分，第三部分

imshow(N,[]); %显示图像A的频谱图

title('原图像频谱图'); %给所显示图像加标题‘原图像频谱图’

subplot(2,2,4); %将图表分成四部分，第四部分

imshow(T,[]); %显示图像B的频谱图

title('平移后图像频谱图'); %给所显示图像加标题‘平移后图像频谱图’