數(shù)字圖像-中值濾波實驗報告-matlab

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)中值濾波一、實驗目的：掌握中值濾波的原理、濾波過程；熟悉Matlab編程。二、實驗內(nèi)容：利用中值濾波，對圖像進行濾波；三、實驗原理： 中值濾波是一種非線性濾波，由于它在實際運算過程中并不需要圖像的統(tǒng)計特性，所以比較方便。中值濾波首先是被應用在一維信號處理技術中，后來被二維圖像信號處理技術所應用。在一定的條件下，可以克服線性濾波器所帶來的圖像細節(jié)模糊，而且對濾除脈沖干擾及圖像掃描噪聲最為有效。但是對一些細節(jié)多，特別是點、線、尖頂細節(jié)多的圖像不宜采用中值濾波的方法。中值濾波

2、的基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點的值用該點的一個鄰域中各點值的中值代替。設有一個一維序列，取窗口長度為m(m為奇數(shù))，對此序列進行中值濾波，就是從輸入序列中相繼抽出m個數(shù)，其中為窗口的中心位置，再將這m個點按其數(shù)值大小排列，取其序號為正中間的那作為出。用數(shù)學公式表示為: (2-2)例如：有一個序列為0，3，4，0，7，則中值濾波為重新排序后的序列0，0，3，4，7中間的值為3。此例若用平均濾波，窗口也是取5，那么平均濾波輸出為。因此平均濾波的一般輸出為: (2-3) 對于二位序列進行中值濾波時，濾波窗口也是二維的，但這種二位窗口可以有各種不同的形狀，如線狀、方形、圓形、十字形、圓環(huán)形等。

3、二維數(shù)據(jù)的中值濾波可以表示為： (2-4)在實際使用窗口時，窗口的尺寸一般先用再取逐漸增大，直到其濾波效果滿意為止。對于有緩變的較長輪廓線物體的圖像，采用方形或圓形窗口為宜，對于包含尖頂角物體的圖像，適宜用十字形窗口。使用二維中值濾波最值得注意的是保持圖像中有效的細線狀物體。與平均濾波器相比，中值濾波器從總體上來說，能夠較好地保留原圖像中的躍變部分。四、實驗結果及分析（1）：窗口形狀對濾波效果的影響：原始圖像 原圖像 加椒鹽噪聲圖片 方形窗口 十字形窗口 線性窗口方形窗口適合于有緩變的較長輪廓線物體的圖像，而對于包含尖頂角物體的圖像，更適宜用十字形窗口。 中值濾波雖然去除脈沖的效果很好，然而抑

4、制噪聲和保留細節(jié)確實一對矛盾點，為了既能有效地取出噪聲又能很好的保留噪聲，更適合用x形改進后自適應濾波法。（2）窗口大小對濾波效果的影響： 在實際使用窗口的時候，窗口的尺寸一般先用3*3再取5*5逐漸增大，直到濾波效果滿意為止。窗口越大，濾波效果越明顯，但計算時間越長，而且圖像越迷糊。窗口太小，濾波效果不好，會殘留很多脈沖噪聲，但是圖像清晰，與原圖像相似度更高。程序運行后顯示圖片： 3*3 5*5 7*7分析：由圖片可以看出在對椒鹽噪聲濾除的時候窗口為3*3的時候還殘留一些噪聲。5*5的效果最好。7*7窗口雖然濾出效果非常好，但是圖像模糊程度非常大。3*35*57*7濾除噪聲效果差一般很好保留細節(jié)能力很好一般差（3）：中值濾波對噪聲的選擇：運行程序輸出結果 加椒鹽噪聲圖片 加高斯噪聲圖片 方形窗口濾除后效果 方形窗口濾除后效果 一般我們將噪聲分為椒鹽噪聲和高斯噪聲。中值濾波的輸出與輸入噪聲的密度分布有關，而且它更適用于椒鹽噪聲，對于高斯噪聲，不論從濾出效果或是保留細節(jié)效果都不是很好。六、實驗小結： 中值濾波是一種非線性濾波，由于它在實際運算過程中并不需要圖像的統(tǒng)計特性。通過本次實驗了解了中值濾波的原理（是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點的值用該點的一個鄰域中各點值的中值代替