23202110数字图像处理实验教学大纲-周薇娜(12-12-10).docVIP

实验课程名称 数字图像处理 课程编号1 实验室名称 通信与信息处理实验室 审稿 适用课程与专业 1、适用课程：数字图像处理 2、适用专业：电子信息工程专业、通信工程专业。 二、学时数： 18学时 三、实验课程教学目的与任务 1，通过实验，学会使用Matlab软件进行简单操作，了解Matlab的基本结构、功能； 2，能够应用Matlab软件编制简单的图像处理的程序，加深对图像处理操作的理解，提高编程能力。 四、考核与评分 操作考核和实验报告相结合，评分百分制，占课程总成绩的40％。 五、实验项目表 序 实验项目名称 时 数 已开 未开 每组 人数 实验 类型 备 注 1 像素与图像基本指标 2 已开 1 验证 2 傅里叶变换 2 已开 1 验证 3 离散余弦变换 2 已开 1 验证 4 直方图均衡化 2 已开 1 验证 5 图像的平滑 2 已开 1 设计 1 设计 2 已开 1 设计 1 设计 1 设计 注：依据大纲要求，实验开出率为： 100 ％ 六、实验项目内容与要求 1. 像素与图像基本指标 实验内容： 1．打开计算机，安装和启动MATLAB程序；程序组中“work”文件夹中应有待处理的图像文件。 2．利用MatLab工具箱中的函数、语法，参照课本和课堂讲解的例题对图像进行读、写和显示。 3．了解图像的基本信息，确定像素颜色值、像素的平均值、显示像素的信息，并给出图像的矩阵形式。 4．计算图像的有关统计参数：（1）图像的大小；（2）图像的灰度平均值；（3）协方差矩阵；（4）图像的灰度标准差。 5.对图像进行45度，19度，98度等任意角度的旋转，并计算原图与旋转后图像的相关系数。 6.把图像放大1.5倍，缩小1倍。然后重新设置图像大小为200×200，并写入新文件。 7.把图像进行剪切操作，切取图像中某一块区域进行显示，并写入新文件。 8．记录和整理实验报告。 实验要求： 1．了解数字图像中像素的概念； 2．了解计算图像的统计指标的方法及其在图像处理中的意义； 3．熟练掌握MATLAB基本操作； 4. 掌握用MATLAB进行图像旋转、裁剪等操作； 5．熟悉MATLAB图像处理工具箱的使用方法。 2. 傅里叶变换 实验内容： 1．打开计算机，启动MATLAB程序；程序组中“work”文件夹中应有待处理的图像文件； 2．对三幅不同图像做FFT并利用自编的函数显示其频谱； 3．讨论不同的图像内容与FFT频谱之间的对应关系； 4．编写Matlab程序文件验证二维傅里叶变换的平移性、旋转性。 实验要求： 1．了解图像频域处理的意义和手段； 2．通过实验了解二维频谱的分布特点； 3．熟悉连续、离散傅里叶变换的基本性质； 4．熟练掌握图像傅里叶变换的方法及应用。 3. 离散余弦变换 实验内容： 1．打开计算机，安装和启动MATLAB程序；程序组中“work”文件夹中应有待处理的图像文件； 2．在MATLAB环境中，编程实现图像的离散余弦变换和离散余弦逆变换，初步理解DCT变换在压缩编码中的应用。 3．观察余弦变换后的结果，减少左上角，中间，或右下角的若干DCT系数，观察重建信号和误差信号。 4. 打开Matlab的toolbox工具箱，运行Image Processing菜单中的DCT变换例子，体会DCT系数的作用。 5. 记录和整理实验报告。 实验要求： 1．了解离散余弦正变换和逆变换的原理； 2．理解离散余弦变换系数的特点； 3．了解离散余弦变换在图像数据压缩中的应用； 4．通过本实验掌握利用MATLAB编程实现数字图像的余弦变换； 5．通过本实验掌握利用MATLAB的工具箱实现数字图像的频域处理。 4. 直方图均衡化 实验内容： 1．掌握灰度直方图的概念及其计算方法； 2．熟练掌握直方图均衡化和直方图规定化的计算过程； 3．利用MATLAB程序进行直方图统计和均衡。 实验要求： 1．打开计算机，启动MATLAB程序；程序组中“work”文件夹中应有待处理的图像文件； 2．调入数字图像，并进行直方图均衡化处理； 3．显示原图像及直方图和经过增强处理过的图像及其直方图。 4．记录和整理实验报告。 5．图像平滑 实验内容： 1．打开计算机，启动MATLAB程序；调入图像； 2．产生分别加入椒盐噪声和高斯噪声的劣质图像； 3．分别用邻域平均法、中值滤波、边界保持类滤波器对劣质图像进行平滑处理并显示； 4．保存处理前与处理后的图像； 5．记录和整理实验报告。 实验要求： 1. 掌握空间域滤波的概念及其计算方法； 2. 熟练掌握空间域滤波中常用的平滑滤波器； 3. 利用MATLAB程序进行图像平滑增强。 6. 图像的锐化