[工学]实验一 图像增强与平滑.doc

实验一? ?图像增强与平滑 一、实验目的： 1、熟悉MATLAB关于图像处理的相关指令。 2、学会对图像直方图的分析。 3、掌握各种灰度变换的图像增强方法，观察图像增强的效果，加深对灰度直方图的理解。 4、掌握图像平滑的基本原理和实现方法； 5、了解图像增强与平滑的目的及意义，加深对图像增强与平滑的感性认识，巩固所学理论知识。 二、实验内容： 绘制、分析图像直方图 直方图均衡化处理 3、利用多种灰度变换法对图像进行增强 4、人为产生图像噪声并施加在图像中 5、利用多种平滑技术去除图像噪声 三、实验仪器 PC 一台 ，MATLAB软件 。 四、实验要求： 1. 写出（一）、（四）、（五）的MATLAB程序，并打印出运行结果 2. 写出（二）中自己编写均衡化程序，并打印出运行结果 3. 写出（三）自己寻找线性变换的最佳的变换关系式，并打印出运行结果 4. 写出试题（六）、（七）、（八）的MATLAB程序，打印出运行结果，比较结果并用文字说明 (一) 读入图像，并显示图像的直方图 用到的函数： imread：读图像 imshow：显示图像 imhist(I，n)：显示图像直方图；I：输入的图像，n：灰度级，默认256 figure: 打开新的图像窗口 subplot(m,n,k)： 在同一幅图中绘制(m×n)幅图像的第k幅子图 程序示例： I=imread(Miss.bmp); figure; subplot(121); imshow(I); subplot(122); imhist(I); (二)（均衡化）：对MISS图像进行均衡化处理，显示均衡化前后的图像和直方图，分别比较均衡化前后的图像和直方图的区别。 要求：自己编写均衡化程序 用到的函数： histeq(I)：实现图像I的直方图均衡化 程序示例： I=imread(Miss.bmp); figure; subplot(221);imshow(I); subplot(222);imhist(I); I1=histeq(I); subplot(223);imshow(I1); subplot(224);imhist(I1); (三)（灰度线性变换）：对MISS.bmp图像进行如下线性变换：将其小于30的灰度值不变，将30到150的灰度值拉伸到30至200，同时压缩150到255的灰度值到200至255。 要求：比较变换前后的图像，如果效果不满意，调整变换关系，并记录最佳变换关系。 函数： size(I)：得到矩阵的行/列数 uint8(I)：把数组中的每个元素用8位二进制数表示 double(I)：将数组元素转化为双精度类型 程序示例： I=imread(Miss.bmp); figure;subplot(121);imshow(I); I=double(I); [M,N]=size(I); for i=1:M for j=1:N if I(i,j)=30 I(i,j)=I(i,j); elseif I(i,j)=150 I(i,j)=(200-30)/(150-30)*(I(i,j)-30)+30; else I(i,j)=(225-200)/(255-150)*(I(i,j)-150)+200; end end end I2=uint8(I); subplot(122);imshow(I2); (四)（非线性变换）：对图像进行对数变换 对数变换:图像动态范围太大，超出显示设备的能力，可压缩动态范围 变换关系式：t=Clog(1+s) 程序示例： I=imread(Miss.bmp); figure; imshow(I); I=double(I); I2=41*log(1+I); I2=uint8(I2); figure; imshow(I2); (五)（图像求反）：对灰度图像求反后显示。 I=imread(Miss.bmp); subplot(121);imshow(I); I2=double(I); I2=255-I2; I2=uint8(I2); subplot(122); imshow(I2); (六) (邻域平均法平滑滤波)：试用邻域平均法对添加高斯噪声的Miss图像进行平滑滤波，去除噪声。模板分别采用为3×3模板、5×5模板、7×7模板、9×9模板。 要求： 1. 显示原图像及锐化后的各个图像，并分别为之命名为： “原始图像”、“添加高斯噪声图像”、“3×3模板平滑滤波”、“5×5模板平滑滤波”、“7×7模板平滑滤波”、“9×9模板平滑滤波” 2.比较几种模板的去噪效果。 所用到的函数说明如下： fspecial(type,pa