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成 绩 数字图像处理实验报告 院（系）名称电子信息工程学院 专业名称通信工程 学生学号 学生姓名2017年5月实验一 图像变换实验1．实验目的：学会对图像进行傅立叶等变换，在频谱上对图像进行分析，增进对图像频域上的感性认识，并用图像变换进行压缩。2．实验内容：对Lena或cameraman图像进行傅立叶、离散余弦、哈达玛变换。在频域，对比他们的变换后系数矩阵的频谱情况，进一步，通过逆变换观察不同变换下的图像重建质量情况。3. 实验要求实验采用获取的图像，为灰度图像，该图像每象素由8比特表示。具体要求如下：（1）对图像进行傅立叶变换、获得变换后的系数矩阵；（2）将傅立叶变换后系数矩阵的频谱用图像输出，观察频谱；（3）通过设定门限，将系数矩阵中95%的（小值）系数置为0，对图像进行反变换，获得逆变换后图像；（4）观察逆变换后图像质量，并比较原始图像与逆变后的峰值信噪比（PSNR）。（5）对输入图像进行离散余弦、哈达玛变换，重复步骤1-5；（6）比较三种变换的频谱情况、以及逆变换后图像的质量（PSNR）。4．实验结果图1.1傅里叶变换及逆变换图1.2离散余弦变换及逆变换图1.3哈达玛变换及逆变换观察结果可以发现，将系数矩阵中95%的（小值）系数置为0，对图像进行反变换之后获得逆变换的图像质量有所下降，信噪比提高。但是图像质量的下降在可以接受的范围内，并且过程中实现了对于图像的压缩。通过对于信噪比的比较可以发现：离散余弦变换的效果最好，傅里叶变换的效果最差。5．实验代码：*******************************傅里叶变换****************************function Fourier_Callback(hObject, eventdata, handles)% -------------------------显示原图像---------------------------------figure=imread(lena512.bmp);subplot(1,3,1);imshow(figure);title(Lena 原图);% -----------------------傅里叶变换频谱图------------------------------fourier=fft2(figure);fourier=fftshift(fourier);R=real(fourier);I=imag(fourier);spectrum=abs(fourier);spectrum_norm =(spectrum-min(min(spectrum)))/(max(max(spectrum))-min(min(spectrum)))*255;subplot(1,3,2);imshow(spectrum_norm);title(傅里叶变换频谱图);% -----------------------傅里叶逆变换----------------------------------[height,width]=size(spectrum);spectrum_adjust=sort(reshape(spectrum,[1,height*width]));threshold=spectrum_adjust(round(0.95*height*width));for i=1:heightfor j=1:widthif spectrum(i,j)=threshold R(i,j)=0; I(i,j)=0;endendendrefigure=ifft2(ifftshift(R+1i*I));subplot(1,3,3);imshow(uint8(refigure));title(逆变换图像);% --------------------------PSNR-------------------------------------PSNR = PSNR_cal(figure,refigure,8); set(handles.edit2,string,PSNR);*******************************离散余弦变换****************************function dct_Callback(hObject, eventdata, handles)% -------------------------显示原图像---------------------------------figure=imread(lena512.bmp);subplot(1,3,1);imshow(figure);title(Lena 原图);% -----------