数字图像处理实验八

信息工程学院数字图像处理实验数字图像处理实验实验八：彩色图像处理学院：信息工程学院姓名：学号：专业及班级：指导教师：成绩信息工程学院数字图像处理实验一、实验目的使用MatLab软件对图像进行彩色处理。使学生通过实验熟悉使用MatLab软件进行图像彩色处理的有关方法，并体会到图像彩色处理技术以及对图像处理的效果。二、实验内容要求学生能够完成彩色图像的分析，能正确讨论彩色图像的亮度、色调等性质；会对彩色图像进行直方图均衡，并能正确解释均衡处理后的结果；能够对单色图像进行伪彩色处理、利用多波长图像进行假彩色合成、进行单色图像的彩色变换。利用MATLAB软件实现彩色图像处理的程序：rgb_image=imread('flower1.tif');%读取图像flower1.tiffR=rgb_image(:,:,1);%获取图像的红色分量fG=rgb_image(:,:,2);%获取图像的绿色分量fB=rgb_image(:,:,3);%获取图像的蓝色分量figure(1),imshow(fR)%分别显示图像figure(2),imshow(fG)figure(3),imshow(fB)%实现rgb图像转化为NTSC彩色空间的图像yiq_image=rgb2ntsc(rgb_image);fY=yiq_image(:,:,1);%图像flower1.tif的亮度fI=yiq_image(:,:,2);%图像flower1.tif的色调fQ=yiq_image(:,:,3);%图像flower1.tif的饱和度figure(4),imshow(fY)figure(5),imshow(fI)figure(6),imshow(fQ)fR=histeq(fR,256);%对彩色图像的分量进行直方图均衡化fG=histeq(fG,256);fB=histeq(fB,256);RGB_image=cat(3,fR,fG,fB);%将直方图均衡化后的彩色图像合并figure,imshow(RGB_image)%观察处理后的彩色图色度，亮度参照前面f1=imread('v1_red.jpg');f2=imread('v1_green.jpg');f3=imread('v1_blue.jpg');f4=imread('infer_near.jpg');ture_color=cat(3,f1,f2,f3);figure,imshow(ture_color)%显示由红、绿、蓝三幅图合成的彩色图false_color=cat(3,f4,f2,f3);%用近红外图像代替R分量figure,imshow(false_color)%显示由近红外、绿、蓝三幅图合成的假彩色图f=imread('head.jpg');cut_1=imadjust(f,[0.09250.5],[0.09250.5]);%提取灰度在16-128之间的像素cut_2=imadjust(f,[0.51],[0.51]);%提取灰度在128-256之间的像素信息工程学院数字图像处理实验figure,imshow(cut_1),colormap(hot)%显示图像cut_1,并使用hot模型彩色化figure,imshow(cut_2),colormap(cool)%显示图像cut_2,并使用cool模型彩色化三、实验具体实现(1)彩色图像的分析�调入并显示彩色图像flower1.tif；�拆分这幅图像，并分别显示其R，G，B分量；�根据各个分量图像的情况讨论该彩色图像的亮度、色调等性质。rgb_image=imread('3.jpg');fR=rgb_image(:,:,1);imwrite(fR,'v1_red.jpg');fG=rgb_image(:,:,2);imwrite(fR,'v1_green.jpg');fB=rgb_image(:,:,3);imwrite(fR,'v1_blue.jpg');figure(1);subplot(1,3,1),imshow(fR)subplot(1,3,2),imshow(fG)subplot(1,3,3),imshow(fB)信息工程学院数字图像处理实验(2)彩色图像的直方图均衡�接内容(1)；�显示这幅图像的R，G，B分量的直方图，分别进行直方图均衡处理，并显示均衡后的直方图和直方图均衡处理后的各分量；�将处理完毕的各个分量合成彩色图像并显示其结果；�观察处理前后图像的彩色、亮度、色调等性质的变化。yiq_image=rgb2ntsc(rgb_image);fY=yiq_image(:,:,1);fI=yiq_image(:,:,2);fQ=yiq_image(:,:,3);figure(2);subplot(1,3,1),imshow(fY)subplot(1,3,2),imshow(fI)subplot(1,3,3),imshow(fQ)(3)假彩色处理�调入并显示红色可见光的灰度图像vl_red.jpg、绿色可见光的灰度图像vl_green.jpg和蓝色可见光的灰度图像vl_blue.jpg；以及近红外灰度图像infer_near.jpg和中红外灰度图像infer_mid.jpg；�以图像vl_red.jpg为R；图像vl_green.jpg为G；图像vl_blue.jpg为B，将这三幅图像组合成可见光RGB彩色图像；�分别以近红外图像infer_near.jpg和中红外图像infer_mid替换R分量，形成假彩色图像；�观察处理的结果，注意不同波长红外线图像组成图像的不同结果fR=histeq(fR,256);fG=histeq(fG,256);fB=histeq(fB,256);RGB_image=cat(3,fR,fG,fB);信息工程学院数字图像处理实验figure,imshow(RGB_image)f1=imread('v1_red.jpg');f2=imread('v1_green.jpg');f3=imread('v1_blue.jpg');f4=imread('v1_red.jpg');ture_color=cat(3,f1,f2,f3);figure,imshow(ture_color)false_color=cat(3,f4,f2,f3);figure,imshow(false_color)(4)伪彩色处理1：灰度切片处理�调入并显示灰度图像head.jpg；�利用MATLAB提供的函数对图像在8~256级的范围内进行切片处理，并使用hot模式和cool模式进行彩色化；�观察处理的结果。f=imread('1.jpg');cut_1=imadjust(f,[0.09250.5],[0.09250.5]);cut_2=imadjust(f,[0.51],[0.51]);figure,imshow(cut_1),colormap(hot)figure,imshow(cut_2),colormap(cool)信息工程学院数字图像处理实验四、思考题1.为什么经彩色直方图均衡后的图像除了对比度会有所增强外，还有色调的变化？2.实验内容(3)的假彩色处理方案是否可以有多种？若有，请估计其它方案的可能结果。答：1.因为直方图均衡化后，通过直方图可以看出图像的像素点数在各个级别上分布均匀，所以除了对比度会有所增强外，还有色调的变化。2.图像进行高频、中频、低频滤波，然后分别将高频赋予红色、中频绿色、低频蓝色，实际上也就是空间滤波实现假彩色。五、实验小结