1、實(shí)驗(yàn)一空域圖像增強(qiáng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)一、空域圖像增強(qiáng)技術(shù)班級： 學(xué)號： 姓名：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、結(jié)合實(shí)例學(xué)習(xí)如何在視頻顯示程序中增加圖像處理算法；2、理解和掌握圖像的線性變換和直方圖均衡化的原理和應(yīng)用；3、了解平滑處理的算法和用途，學(xué)習(xí)使用均值濾波、中值濾波和拉普拉斯 銳化進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理的程序設(shè)計(jì)方法；4、了解噪聲模型及對圖像添加噪聲的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、灰度線性變換就是將圖像中所有點(diǎn)的灰度按照線性灰度變換函數(shù)進(jìn)行變 換。g(x.y) = Tlf(x,y)0<f(x,y)<a a<f(x,y)<b b< f(x,y)< 255x = 1

2、,2,z, y = 1,2,2、直方圖均衡化通過點(diǎn)運(yùn)算將輸入圖像轉(zhuǎn)換為在每一級上都有相等像素點(diǎn) 數(shù)的輸出圖像。按照圖像概率密度函數(shù)PDF的定義：Pr（）= " k =O,1,2,.,L-1 fl通過轉(zhuǎn)換公式獲得：% = T（）= ZPr（9）= Z& =0,l,2,.,L-l3、均值（中值）濾波是指在圖像上，對待處理的像素給定一個(gè)模板，該模 板包括了其周圍的臨近像素。將模板中的全體像素的均值（中值）來代替原來 像素值的方法。4、拉普拉斯算子如下：- -1 -1 -f- 1 8 -1- 1 -1 -1拉普拉斯算子首先將自身與周圍的8個(gè)像素相減，表示自身與周圍像素的差 異，再將這

3、個(gè)差異加上自身作為新像素的灰度。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、啟動(dòng)MATLAB程序，對圖像文件分別進(jìn)行灰度線性變換(參考教材50 頁，例4.1)、直方圖均衡化(參考教材56頁，例4.6)、均值濾波(參考教材60 頁，例4.9)、中值濾波(參考教材64頁，例4.11)和梯度銳化操作(參考教材 66頁，例4.12)。觀察處理結(jié)果。2、記錄和整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告四、實(shí)驗(yàn)儀器1、計(jì)算機(jī)；2、MATLAB 程序；3、記錄用的筆、紙。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容1、灰度線性變換I=imread(,pout.tir);imshovv(I);»I=double(I);M,N=size(I);for i=l:Mfor j=l:Nif

4、I(i J)<=30elseifI(iJ)<=150I(iJ)=(200.30)/(150-30)*(I(iJ)-30)+30;else I(iJ)=(255.200)/(255450)*(I(ij)-150)+200;end end endfigure(2);imshow(uint8(I);2、直方圖均衡化To get started, select “MATLAB Help“ fran the Help menu. I=iirreaiC circuit. ti£ );» figure subplot 1221) ： inshcw (I)： subplot (

5、222) : inhi st (I)» figure;subplot(221);inshcw(II)» subplot (22)： inhi st Cll)J Figure Io. 10回區(qū)|File Edit Vi ev Insert Tools Window HelpD S O kA，/ 您QQ3、均值濾波：» I=imread(fkids.tif);»M,N=size(I);»IIl=zeros(M,N);» for i=l:1611(: 9: 9i)=imnoise(I/ gaussian' ,0,0.01);IIl=

6、IIl+double(II(:,:J);if or(or(i=14=4)9or(i=83=16);figure;imshow(uint8(IIl/i);endend4、中值濾波>> I=imrea.dC eight, tif )：I=imradC eight, tif");J=imnoi se (1J salt &. pepper 0. 02);subplot63IX imshowa):TITLEC原像副)：subplot (232 imshow G); tiUe C 添加掖卷噪聲圖像')kl=ihedfilt2 (J)：k2二Md£ilt2(X

7、 5 5)：k3=medfilt2CT, 7 71);k4=m§dfilt2Cr, 9 9)：subplotI233X imshow(kl); title C 3*3模板中值濾波)» subplot (234), imshow 罐);title1 5 巧模板中值濾波') » subplot (235), imshow ;titl式 7常7稹板中值濾波，) >>subplot (236X imshow Ck4): title f 9*9模板中值濾波')5、梯度銳化操作 clear all» I-imread C earner a

8、m art. ti F );subplot (131) ： imsh.ow (I)» H-Especial C Sobel-1 );» W ：» TK=£ilter2 CH, I); subplot (132), imzh&w (TH?)：»心葉;» TK=filter2 CH, I); subplot (133), imshow (TH/)六、思考，1、設(shè)定不同的斜率值和截距，顯示效果會(huì)怎樣？答：不同的斜率值和截距，可對任一灰度區(qū)間進(jìn)行擴(kuò)展和壓縮2、直方圖均衡化是什么意思？它的主要用途是什么？答：直方圖均衡化的中心思想是把始

9、圖像的灰度直方圖重新分配像素使灰度級 并且分布均勻，則這樣的圖像有高對比度和多變的灰度色調(diào)。把原始圖像不均衡的直方圖變換為均勻分布的形式，這樣就增加了灰度值的動(dòng) 態(tài)范圍，從而達(dá)到增強(qiáng)圖像整體對比度的效果。3、均值（中值）漉波的模板大小對處理效果有什么影響？答：二維中值濾波的窗口形狀和尺寸對濾波效果影響較大。不同的圖像內(nèi)容和 不同的應(yīng)用要求，應(yīng)該采用不同的窗口形狀和尺寸。實(shí)驗(yàn)一、空域圖像增強(qiáng)技術(shù)班級：學(xué)號：姓名：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、結(jié)合實(shí)例學(xué)習(xí)如何在視頻顯示程序中增加圖像處理算法；2、理解和掌握圖像的線性變換和直方圖均衡化的原理和應(yīng)用；3、了解平滑處理的算法和用途，學(xué)習(xí)使用

10、均值濾波、中值濾波和拉普拉斯 銳化進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理的程序設(shè)計(jì)方法；4、了解噪聲模型及對圖像添加噪聲的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、灰度線性變換就是將圖像中所有點(diǎn)的灰度按照線性灰度變換函數(shù)進(jìn)行變 換。g(x.y) = Tlf(x,y)0<f(x,y)<a a<f(x,y)<b b< f(x,y)< 255x = 1,2,z, y = 1,2,2、直方圖均衡化通過點(diǎn)運(yùn)算將輸入圖像轉(zhuǎn)換為在每一級上都有相等像素點(diǎn) 數(shù)的輸出圖像。按照圖像概率密度函數(shù)PDF的定義：Pr（）= " k =O,1,2,.,L-1 fl通過轉(zhuǎn)換公式獲得：% = T（）= ZPr（9）=

11、 Z& =0,l,2,.,L-l3、均值（中值）濾波是指在圖像上，對待處理的像素給定一個(gè)模板，該模 板包括了其周圍的臨近像素。將模板中的全體像素的均值（中值）來代替原來 像素值的方法。4、拉普拉斯算子如下：-1 -1 -f-1 8 -1-1 -1 -1拉普拉斯算子首先將自身與周圍的8個(gè)像素相減，表示自身與周圍像素的差 異，再將這個(gè)差異加上自身作為新像素的灰度。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、啟動(dòng)MATLAB程序，對圖像文件分別進(jìn)行灰度線性變換(參考教材50 頁，例4.1)、直方圖均衡化(參考教材56頁，例4.6)、均值濾波(參考教材60 頁，例4.9)、中值濾波(參考教材64頁，例4.11)和梯度銳化

12、操作(參考教材 66頁，例4.12)。觀察處理結(jié)果。2、記錄和整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告四、實(shí)驗(yàn)儀器1、計(jì)算機(jī)；2、MATLAB 程序；3、記錄用的筆、紙。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容1、灰度線性變換I=iinreadCpout.tir);Imshow(I);»I=double(I);M,N=size(I);for 1=1 :Mfor J=1:NIf I(iJ)<=30 I(iJ)=I(iJ);elseif I(iJ)<=150I(iJ)=(200-30)/(150-30)*(I(iJ)-30)+30;else I(iJ)=(255-200)/(255450)*(I(IJ)450)+200;end

13、endendfigure(2);imshow(uint8(I);2、直方圖均衡化» I=imread(Circuit.tif);» figure» subplot(221);imshow(I);» subplot(222) ;imhist(I);»Il=histeq(I);» figure;» subplot(221);imshow(Il);» subplot(222);imshow(Il);o IIBJ Figure 4File Edit View Insert Tools Desktop Window Help

14、3、均值淀波：» I=imread(fkids.tif);» M,N=size(I);»IIl=zeros(M,N);» for i=l:16II(:9：4)=imnoise(I/gaussian0,0.01);IU=IIl+double(II(:,：4);if or(or(i=14=4)9or(i=83=16);figure;imshow(uint8(IIl/i);endend4、中值濾波»I=imread(ltire.tir);»I=imread(,tire.tir);» J=imnoise(I/salt & p

15、epper',0.02);» subplot(231);imshow ;title。原圖像，)；» subplot(232);iinshow(J);titleC 添加椒鹽噪聲圖像，)» kl=medfilt2(J);» k2=medfilt2(J45 5);» k3=medfilt2(JJ7 7);» k4=medfilt2(J49 9);» subplot(233),imshow(kl);title('3*3 模板中值濾波) » subplot(234),imshow(k2);title(,5*5

16、 模板中值濾波1) » subplot(235)4inshow(k3);title(,7*7 模板中值濾波") » subplot(236)4mshow(k4);title(,9*9 模板中值濾波，)5、梯度銳化» I=imread(Cameraman.tif);» subplot(131)4mshow(I)» H=fspecial(1 Sobel *);» H=Hf;» TH=filter2(HJ);» subplot(132),imshow(TH,);» H=Hf;» TH=filter2(HJ);» subplot(133)Jmshow(TH,);六、思考題:i、設(shè)定不同的斜率值和截距，顯示效果會(huì)