數(shù)字圖像基本處理實驗

1、數(shù)字圖像基本處理實驗成績推南艸H蘿ft實驗論文題目：圖像的基本運算學(xué)生姓名：戚云錦學(xué)生學(xué)號：1114020125系別：電氣信息工程學(xué)院專業(yè)：電子信息工程年級：11級任課教師：沈曉波電氣信息工程學(xué)院2013年12月實驗題目：圖像的基本運算學(xué)生：戚蕓錦任課教師：沈曉波電氣信息工程學(xué)院電子信息工程1、實驗題目圖像的基本運算2、實驗對象自己的圖像和moon3、實驗任務(wù)實現(xiàn)對圖像的點運算(加減乘除)具體參數(shù)自行規(guī)定。實現(xiàn)對圖像的邏輯運算(與或非)。實現(xiàn)對單幅圖像的空間運算(放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移、X鏡像、丫鏡像)，具體參數(shù)自行規(guī)定。以上3個任務(wù)要求用一個M文件實現(xiàn)，輸出到同一個圖片中，按順序編號，并在每

2、個子圖片下方命名，命名規(guī)則樣例(2)放大后圖像”簡單應(yīng)用：將自己的頭像上添加：“姓名第一次作品”，字體規(guī)格不限，輸出新的圖像。4、實驗原理4.1理論基礎(chǔ)(1)點運算點運算實際上就是對圖像的每個像素點的灰度值按一定的映射關(guān)系運算，得到新圖像的過程。運用點運算可以改變圖像數(shù)據(jù)所占的灰度值范圍。對于一幅輸入圖像，經(jīng)過點運算會產(chǎn)生一幅輸出圖像，輸出圖像中每個像素點的灰度值僅有相應(yīng)輸入點的灰度值確定。點運算從數(shù)學(xué)上可以分為線性點運算和非線性點運算兩類。線性點運算是指輸入圖像的灰度級與目標圖像的灰度級呈線性關(guān)系。線性點運算的灰度變換函數(shù)形式可以采用線性方程描述即s=ar+b其中r為相應(yīng)輸出點的灰度值，s為

3、相應(yīng)輸出點的灰度值。常見的非線性點運算為對數(shù)變換和幕次變換。對數(shù)變換的一般表達式為：s=clog(1+r),c為常數(shù)，并假定r=0.代數(shù)運算與邏輯運算代數(shù)運算是指對兩幅圖或兩幅圖已上輸入圖像進行點對點的加、減、乘、除運算而得到的目標圖像的運算。加法運算的作用是去除疊加性”隨機噪音和生成圖像。減法運算的作用是差影法和混合圖像的分離。乘法和除法運算可以用來改變圖像的灰度級，實現(xiàn)灰度級變換。除法運算還經(jīng)常用于消除圖像數(shù)字化設(shè)備隨空間所產(chǎn)生的影響。常見的邏輯運算有與或非等，其主要針對二值圖像，在進行圖像理解與分析領(lǐng)域比較有用。運用這種方法可以為圖像提供模板，與其他運算犯法結(jié)合起來可以獲得某種特殊的效果

4、。幾何運算從變換性質(zhì)來分，幾何變換可以分為圖像的位置變換(平移、鏡像、旋轉(zhuǎn))，形狀變換(放大、縮小)及圖像的復(fù)合變換等。圖像的鏡像是指原圖像相對于木一照面旋轉(zhuǎn)180度的圖像。鏡像變換又常稱為對稱變換，它可以分為水平對稱、垂直對稱等多種變換。對稱變換后，圖像寬度和高不變。圖像的旋轉(zhuǎn)變換是指以圖像的中心為原點，將圖像上所有像素都旋轉(zhuǎn)同一個角度的變換。圖像的位置發(fā)生了變化。和平移一樣，在圖像的旋轉(zhuǎn)變換中既可以把轉(zhuǎn)出顯示區(qū)域的圖像截去，也可以擴大顯示區(qū)域的圖像范圍以顯示圖像的全部。數(shù)字圖像的比例縮放是指將給定的圖像在X方向和丫方向按相同比例a縮放，從而獲得一副新的圖像，又成為全比例縮放。如果X方向和丫

5、方向縮放的比例不同，則圖像的比例縮放會改變原始圖像像素間的相對位置，產(chǎn)生幾何畸變。若比例所產(chǎn)生的圖像中沒有相對應(yīng)的像素點時，就需要進行灰度值的插值運算，一般有以下兩種插值處理方法。直接復(fù)值為和它最相近的像素灰度值，這種方法稱為最近鄰插值法，該方法簡單、計算量小，但很可能會產(chǎn)生馬賽克現(xiàn)象。通過其他數(shù)學(xué)插值法來計算相應(yīng)的像素點的灰度值，這類方法處理效果好，但運算量會有所增加。4.2實際方案(1)查資料上網(wǎng)或翻看所學(xué)的書本查相關(guān)資料，了解怎樣編寫程序，應(yīng)該用到哪些函數(shù)。2)編寫程序在MATLAB軟件下編寫相關(guān)程序，運行觀察所輸出圖像的變化。5、實驗過程5.1存圖像將所需要的圖像保存在新建文件夾(我的

6、圖像)中，圖像的格式為JPG。5.2編寫M文件打開MATLAB,把路徑改成電子信息工程11(1-25)戚蕓錦文件夾下我的圖像。新建M文件，在M文件下編寫程序5.3兩幅灰度圖像相加在M文件中編寫程序如下clearalll=imread(我.jpg);subplot(4,4,1);imshow(l);xlabel(1)原始圖像)；l1=rgb2gray(l);H=imread(zi.jpg);H=rgb2gray(H);U=imadd(I1,H);subplot(4,4,2);imshow(U);xlabel(2)圖像合成)；5.4圖像的點運算MATLAB中編寫程序如下clearalll=imre

7、ad(我.jpg);subplot(4,4,1)；imshow(l);xlabel(1)原始圖像)；l1=rgb2gray(l);J=double(l1);l=J*0.45+55;azl2=uint8(l);subplot(4,4,3);imshow(l1);xlabel(3)點運算);5.5對圖像加常數(shù)MATLAB中編寫程序如下clearallI=imread(我.jpg);subplot(4,4,1);imshow(I);xlabel(1)原始圖像)；Y=imadd(I1,54);subplot(4,4,4);imshow(Y);xlabel(4)添加常數(shù))；5.6對圖像減常數(shù)MATLAB

8、中編寫程序如下clearallI=imread(我.jpg);subplot(4,4,1);imshow(I);xlabel(1)原始圖像)；Y1=imsubtract(I1,50);subplot(4,4,5);imshow(Y1)xlabel(5)減去常數(shù))；5.7對圖像乘常數(shù)MATLAB中編寫程序如下clearallI=imread(我.jpg);subplot(4,4,1);imshow(I);xlabel(1)原始圖像)；Y2=immultiply(I1,0.6);subplot(4,4,6);imshow(Y2);xlabel(6)乘常數(shù))；Y3=imdivide(I1,2);5.

9、8對圖像除常數(shù)MATLAB中編寫程序如下clearallI=imread(我.jpg);subplot(4,4,1);imshow(I);xlabel(1)原始圖像)；subplot(4,4,7);imshow(Y3);xlabel(7)除以一個常數(shù))；5.9把圖像放大MATLAB中編寫程序如下clearallI=imread(我.jpg);subplot(4,4,1)；imshow(I)；xlabel(1)原始圖像)；Y4=imresize(I1,2)；subplot(4,4,8)；imshow(Y4)；xlabel(8)放大)5.10把圖像縮小MATLAB中編寫程序如下clearallI=

10、imread(我.jpg);subplot(4,4,1)；imshow(I)；xlabel(1)原始圖像)；Y5=imresize(I1,0.5);subplot(4,4,9);imshow(Y5);xlabel(9)縮小);5.11把圖像旋轉(zhuǎn)120度MATLAB中編寫程序如下clearalll=imread(我.jpg);subplot(4,4,1);imshow(l);xlabel(1)原始圖像)；Y7=imrotate(l1,120,nearest);subplot(4,4,10);imshow(Y7);xlabel(10)旋轉(zhuǎn)120度)；5.12把圖像平移MATLAB中編寫程序如下cl

11、earallI=imread(我.jpg);subplot(4,4,1);imshow(I);xlabel(1)原始圖像)；R=translate(strel(1),040);R1=imdilate(azl2,R);subplot(4,4,11);imshow(R1);xlabel(11)平移);5.13把圖像丫鏡像MATLAB中編寫程序如下clearallI=imread(我.jpg);subplot(4,4,1);imshow(I);xlabel(1)原始圖像)；K1=double(I1);H=size(K1);K2(1:H(1),1:H(2)=K1(H(1):-1:1,1:H(2);su

12、bplot(4,4,12);imshow(uint8(K2);xlabel(12)丫鏡像)；5.14把圖像X鏡像MATLAB中編寫程序如下clearalll=imread(我.jpg);subplot(4,4,1)；imshow(l);xlabel(1)原始圖像)；K3(1:H(1),1:H(2)=K1(1:H(1),H(2):-1:1);subplot(4,4,13);imshow(uint8(K3);xlabel(13)X鏡像)；5.15把原圖像與MOON圖像相與MATLAB中編寫程序如下clearallI=imread(我.jpg);subplot(4,4,1)；imshow(I);xlabel(1)原始圖像)；K1=double(I1);moon=imread(moon.jpg)；MOON=rgb2gray(moon)；Q=and(MOON,I1)；subplot(4,4,14)；imshow(Q)；xlabel(14)與運算);5.16把原圖像與MOON圖像相或MATLAB中編寫程序如下clearallI=imread(我.jpg);subplot(4,4,1)；imshow(I);xlabel(1)原始圖像)；O=or(MOON,I1);subplot(4,4,15)；imshow(O)；xlabel(15)或運算);5.17輸出原