数字图像处理理工.doc

数字图像处理初步实验 10.1 数字图像直方图统计 10.1.1实验目的 掌握直方图统计的原理和程序设计方法 了解各种图像的直方图统计意义及其在实际中的运用。 10.1.2 实验设备 PC兼容机一台；操作系统为Windows2000 (或WindowsNT、Windows98、WindowsXP） 计算机安装CCS 5000或CCS 3.1。 10.1.3实验内容 输入一幅图像，使用MATLAB统计其直方图。然后编写DSP程序，输入同一幅图像,使用所编写的程序统计直方图，比较两个直方图的差异。 10.1.4实验原理 灰度直方图是数字图像处理中一个最简单、最有用的工具，它描述了一幅图像的灰度级内容。任何一幅图像的直方图都包括了可观的信息，给出了一幅图像概貌的描述，某些类型的图像可由其直方图完全描述。在数字图像?(m,n)情况下，灰度直方图是灰度值的函数，描述的是图像中具有该灰度值的像素个数，其横坐标表示像素的灰度级别，纵坐标是该灰度出现的频率(像素个数与图像像素总数之比)。设图像像素的灰度值为r0，r1，…，rL-1，则概率Ρ(ri)为： （i=0，1，…，L-1） （10.1） 且有 尽管灰度直方图不能表示出某灰度值在什么位置，更不能直接显示图像内容，但是具有统计特性的直方图却能描述该图像的灰度分布特性，使人们从中得到诸如总体明亮程度、对比度和对象物的可分性等与图像质量有关的灰度分布概况，成为一些处理方法的重要依据。 在MATLAB中，imhist函数可以用来计算和绘制图像的直方图。对于lena图像，要想显示其直方图可以用下面的程序来完成，其结果见图10-2。 I = imread(lena.bmp); //输入图像 imshow(I) figure,imhist(I,64) //直方图统计 图10-1 原始图像及其灰度直方图 10.1.5实验步骤 1．实验准备 设置软件仿真模式，启动CCS。 2．建立工程 建立两个C语言源文件、建立一个命令文件，然后把这三个文件添加到工程。在每个文件中输入参考程序中的相应内容，就得到工程界面如图10-2所示。 图10-2 工程界面 3．编译并装载程序 4．设置原始图像观察窗口 选择菜单View→Graph→Image，作如下设置如图10-3所示。 图10-3 设置原始图像观察窗口 5．设置直方图观察窗口 选择菜单“View→Graph→Time/Frequency”，作如下设置如图10-4所示。 图10-4 设置直方图观察窗口 6．设置断点 在程序Hist.c中，有注释断点的语句上设置软件断点。 7．运行程序 全速运行到各个断点，观察图像和直方图统计结果，如图10-5所示。 图10-5 原始图像及直方图统计所得的图像 10.1.6程序清单参考1. 主程序Hist.c #define IMAGEWIDTH 80 #define IMAGEHEIGHT 80 //图像的高度 #define MODEPHOTO1 1 #define MODEPHOTO2 2 void InitImage(unsigned int nMode,unsigned char *pImage,int nWidth,int nHeight); void Histogram(unsigned char *pImage,int nWidth,int nHeight,float fHisto[256]); unsigned char dbImage[IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT]; float fHistogram[256]; int main() { InitImage(MODEPHOTO1,dbImage,IMAGEWIDTH,IMAGEHEIGHT); //断点 Histogram(dbImage,IMAGEWIDTH,IMAGEHEIGHT,fHistogram); InitImage(MODEPHOTO2,dbImage,IMAGEWIDTH,IMAGEHEIGHT); //断点 Histogram(dbImage,IMAGEWIDTH,IMAGEHEIGHT,fHistogram); while (1); //断点 } /*以下是直方图统计子程序*/ void Histogram(unsigned char *pImage,int nWidth,int nHeight,float fHisto[256]) { int i,j; unsigned int uWork; unsigned char *pWork; for