《数字图像处理》实验指导书2014..docVIP

电子信息学院 《数字图像处理》实验指导书 适用专业：通信工程、电子信息工程 贵州大学 二OO 七年八月前言 通过本课程的学习要求学生学习和掌握数字图像处理中的一些基本理论和处理方法：图像的基本运算，图像的增强处理（平滑滤波、锐化滤波、频域滤波）及基本的图像变换和简单的图像分割处理方法。为了使学生更好的理解和深刻掌握以上知识，培养学生对数字图像的分析和处理能力设置了以下几个实验项目： 实验一 图像的基本运算及常用变换； 实验二 数字图像的增强处理； 实验三 数字图像分割处理。 其中实验二和实验三为综合设计性实验。 学生应认真阅读《数字图像处理》教材中的与实验相关的章节内容，提前做好实验预习，做到每个实验前明确实验目的、掌握实验的基本内容及操作方法；在实验中正确使用实验设备，认真观察实验结果；实验后根据要求做好总结，上交实验报告。 目录 实验一：图像的基本运算及常用变换 2 实验二：数字图像的增强处理 8 实验三：数字图像复原处理 11 实验报告的基本内容及要求 14 实验一：图像的基本运算及常用变换 实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 通过本实验的学习使学生熟悉MATLAB图像处理工具箱的编程和使用； 掌握数字图像的基本算术运算和逻辑运算的原理和应用； 掌握常用的变换：二维离散傅立叶变换、二维离散余弦变换的正反变换，及一些性质的验证。 二、实验内容 1、彩色图像文件的读取和显示。 利用8邻域平均法对图像去噪。 编写程序。读取图像manface1.jpg和manface2.jpg。用两图像相减的方式获取运动轨迹 二维离散傅立叶变换的平移性质验证。 二维离散余弦变换的应用。 三、实验原理 1、图像文件的读取：imread函数 语法： A = imread(‘filename’,fmt) [X,map] = imread(‘filename’,fmt) [...] = imread(‘filename’) [...] = imread(...,idx) (CUR, ICO, and TIFF only) [...] = imread(...,ref) (HDF only) [...] = imread(...,BackgroundColor,BG) (PNG only) [A,map,alpha] = imread(...) (PNG only) 图像文件的显示：imshow函数 当用户调用imshow函数显示一幅图像时，该函数将自动设置图像窗口、坐标轴和图像属性。这些自动设置的属性具体包括图像对象的CData属性和CDataMapping属性、坐标轴对象的CLim属性、图像窗口对象的Colormap属性。 另外，根据用户使用参数的不同，imshow函数在调用时除了完成前面提到的属性设置外还可以完成以下的操作： 设置其它的图形窗口对象的属性和坐标轴对象的属性以优化显示效果，如可以设置隐藏坐标轴及其标示等。包含和隐藏图像边框。调用truesize函数以显示没有彩色渐变效果的图像。 语法： imshow(I,n) imshow(I,[low high]) imshow(BW) imshow(X,map) imshow(RGB) imshow(...,display_option) imshow(x,y,A,...) imshow filename h = imshow(...) 在图像处理中一种最简单的图像恢复算法是利用其邻域像素的值求和再取平均来得到改点的一个恢复值： 运动检测原理：在序列图像中，通过逐像素比较可直接求取前后两帧图像之间的差别。假设照明条件在多帧图像间基本不变化，那么差图像中的不为零处表明该处的像素发生了移动。换句话说，对时间上相邻的两幅图像求差可以将图像中目标的位置和形状变化突出出来。 Matlab中的fft2函数 语法： Y = fft2(X) Y = fft2(X,m,n) Matlab中的ifft2函数 语法： Y = ifft2(X) Y = ifft2(X,m,n) 二维傅立叶变换的平移性质。 Matlab中二维离散余弦变换函数dct2 语法： B = dct2(A) B = dct2(A,m,n) B = dct2(A,[m n]) Matlab中的函数dctmtx 此函数可以用来求离散余弦变换的变换矩阵D。 语法： D = dctmtx(n) 10、DCT域的图像压缩原理。 离散余弦变换DCT（Discrete Cosine Transform）是数码率压缩的一个常用的变换编码方法。DCT是先将整体图像分成N×N像素块，然后对N×N 像素块逐一进行DCT变换。在变换编码