数字图像处理实验指导书1

数字图像处理实验指导书自动化工程学院2010年11月试行实验一、数字图像获取...................................................................................................０1均值滤波................................................................................................................０1均值滤波的概念及用法................................................................................０2均值滤波的MATLAB程序........................................................................０2、中值滤波.............................................................................................................１1．中值滤波的概念及用法.............................................................................１2．中值滤波的MATLAB程序......................................................................２3、图像增强.............................................................................................................３1.直方图修改处理图像的概念及方法............................................................３2.直方图均衡化增强图像对比度的MATLAB程序：..................................４实验二、图像分割.............................................................................错误!未定义书签。实验一图像的运算实验1.1直方图一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及直方图函数的使用；2．理解和掌握直方图原理和方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab。三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用直方图函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(1,2,1),imshow(I)%输出图像title('原始图像')%在原始图像中加标题subplot(1,2,2),imhist(I)%输出原图直方图title('原始图像直方图')%在原图直方图上加标题四．实验步骤1.启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2.在matlab命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的直方图函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察图像matlab环境下的直方图分布。１(a)原始图像(b)原始图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码；2、输入一幅灰度图像，给出其灰度直方图结果，并进行灰度直方图分布原理分析。实验1.2灰度均衡一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用；2．理解和掌握灰度均衡原理和实现方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(2,2,1),imshow(I)%输出图像title('原始图像')%在原始图像中加标题subplot(2,2,3),imhist(I)%输出原图直方图title('原始图像直方图')%在原图直方图上加标题a=histeq(I,256);%直方图均衡化，灰度级为256subplot(2,2,2),imshow(a)%输出均衡化后图像title('均衡化后图像')%在均衡化后图像中加标题subplot(2,2,4),imhist(a)%输出均衡化后直方图title('均衡化后图像直方图')%在均衡化后直方图上加标题四．实验步骤1.启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2.在matlab命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的灰度均衡函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下图像灰度均衡结果及直方图分布。２(a)原始图像(b)均衡化后图像(c)原始图像直方图(d)均衡化后图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码；2、输入一幅灰度图像，给出其灰度均衡结果，并进行灰度均衡化前后图像直方图分布对比分析。实验1.33*3均值滤波一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及均值滤波函数的使用；2．理解和掌握3*3均值滤波的方法和应用；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像增强（均值滤波）函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。I=imread('cameraman.tif');figure,imshow(I);J=filter2(fspecial(‘average’,3),I)/255;figure,imshow(J);四．实验步骤1.启动matlab３双击桌面matlab图标启动matlab环境；2.在matlab命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的图像增强（均值滤波）函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下原始图像经3*3均值滤波处理后的结果。(a)原始图像(b)3*3均值滤波处理后的图像图(3)六．实验报告要求输入一幅灰度图像，给出其图像经3*3均值滤波处理后的结果，然后对每一点的灰度值和它周围24个点，一共25个点的灰度值进行均值滤波，看看对25个点取均值与对9个点取中值进行均值滤波有什么区别？有没有其他的算法可以改进滤波效果。实验1.43*3中值滤波一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及中值滤波函数的使用；2．理解和掌握中值滤波的方法和应用；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像增强（中值滤波）函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。I=imread('cameraman.tif');figure,imshow(I);４J=medfilt2(I,[5,5]);figure,imshow(J);四．实验步骤1.启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2.在matlab命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的图像增强（中值滤波）函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下原始图像经3*3中值滤波处理后的结果。(a)原始图像(b)3*3中值滤波处理后的图像图(4)六．实验报告要求输入一幅灰度图像，给出其图像经3*3中值滤波处理后的结果，然后对每一点的灰度值和它周围24个点，一共25个点的灰度值进行排序后取中值，然后该点的灰度值取中值。看看对25个点取中值与对9个点取中值进行中值滤波有什么区别？实验1.5图像的缩放一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及图像缩放函数的使用；2．掌握图像缩放的方法和应用；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计５在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像缩放函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。I=imread('cameraman.tif');figure,imshow(I);scale=0.5;J=imresize(I,scale);figure,imshow(J);四．实验步骤1.启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2.在matlab命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的图像缩放函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下图像缩放后的结果。(a)原始图像(b)缩放后的图像图(5)六．实验报告要求输入一幅灰度图像，给出其图像缩放后的结果，然后改变缩放比率，观察图像缩放后结果柄进行分析。实验1.6图像旋转一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及图像旋转函数的使用；2．理解和掌握图像旋转的方法和应用；二．实验设备６1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像旋转函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。I=imread('cameraman.tif');figure,imshow(I);theta=30;K=imrotate(I,theta);%Tryvaryingtheangle,theta.figure,imshow(K)四．实验步骤1.启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2.在matlab命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的图像旋转函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下图像旋转后的结果。(a)原始图像(b)旋转后的图像图(7)六．实验报告要求输入一幅灰度图像，给出其图像旋转后的结果，然后改变旋转角度，观察图像旋转后结果柄进行分析。实验1.7边缘检测（Sobel、Prewitt、Log边缘算子）一．实验目的７1．熟悉matlab图像处理工具箱及图像边缘检测函数的使用；2．理解和掌握图像边缘检测（Sobel、Prewitt、Log边缘算子）的方法和应用；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像边缘检测（Sobel、Prewitt、Log边缘算子）函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。I=imread('cameraman.tif');J1=edge(I,'sobel');J2=edge(I,'prewitt');J3=edge(I,'log');subplot(1,4,1),imshow(I);subplot(1,4,2),imshow(J1);subplot(1,4,3),imshow(J2);subplot(1,4,4),imshow(J3);四．实验步骤1.启动matlab