(完整版)數(shù)字圖像處理MATLAB程序【完整版】

第一部分數(shù)字圖像處理實驗一圖像的點運算—.實驗?zāi)康氖煜atlab圖像處理工具箱及直方圖函數(shù)的使用；理解和掌握直方圖原理和方法；-■實驗設(shè)備PC機一臺；2.軟件matlabo程序設(shè)計在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用直方圖函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I=imread(5cameraman,tif');%讀取圖像subplot(1,2,1),imshow(I) %輸出圖像titleC原始圖像') ％在原始圖像中加標題subplot(1,2,2),imhist(I)%輸出原圖直方圖titleC原始圖像直方圖')％在原圖直方圖上加標題實驗步驟啟動matlab雙擊桌面matlab圖標啟動matlab環(huán)境；在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像,如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的直方圖函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；瀏覽源程序并理解含義；運行，觀察顯示結(jié)果；結(jié)束運行，退出；實驗結(jié)果(b)原始圖像直方圖觀察圖像matlab環(huán)境下的直方圖分布。(b)原始圖像直方圖(a)原始圖像實驗報告要求1、 給出實驗原理過程及實現(xiàn)代碼；2、 輸入一幅灰度圖像，給出其灰度直方圖結(jié)果，并進行灰度直方圖分布原理分析。實驗1.2灰度均衡—.實驗?zāi)康氖煜atlab圖像處理工具箱中灰度均衡函數(shù)的使用；理解和掌握灰度均衡原理和實現(xiàn)方法；-■實驗設(shè)備PC機一臺；軟件matlab；程序設(shè)計在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用灰度均衡函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I=imread(5cameraman,tif');%讀取圖像subplot(2,2,1),imshow(I) %輸出圖像titleC原始圖像') ％在原始圖像中加標題subplot(2,2,3),imhist(I)%輸出原圖直方圖titleC原始圖像直方圖')％在原圖直方圖上加標題a=histeq(1,256): %直方圖均衡化，灰度級為256subplot(2,2,2),imshow(a) %輸出均衡化后圖像titleC均衡化后圖像')%在均衡化后圖像中加標題subplot(2,2,4),imhist(a) %輸出均衡化后直方圖titleC均衡化后圖像直方圖')%在均衡化后直方圖上加標題實驗步驟啟動matlab雙擊桌面matlab圖標啟動matlab環(huán)境；在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像,如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的灰度均衡函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；瀏覽源程序并理解含義；運行，觀察顯示結(jié)果；結(jié)束運行，退出；實驗結(jié)果觀察matlab環(huán)境下圖像灰度均衡結(jié)果及直方圖分布。(a)原始圖像(b)均衡化后圖像(c)原始圖像直方圖實驗報告要求1、 給出實驗原理過程及實現(xiàn)代碼；并進行灰度均衡化前后圖像直方圖分布對比分析2、 輸入一幅灰度圖像，給出其灰度均衡結(jié)果,并進行灰度均衡化前后圖像直方圖分布對比分析實驗二圖像濾波實驗2.13*3均值濾波熟悉matlab圖像處理工具箱及均值濾波函數(shù)的使用;理解和掌握3*3均值濾波的方法和應(yīng)用；-■實驗設(shè)備PC機一臺；軟件matlab；程序設(shè)計在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用圖像增強(均值濾波)函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I=imread(5cameraman,tif');figure,imshow(I);J=filter2(fspecial('average?,3),1)/255:figure,imshow(J);實驗步驟啟動matlab雙擊桌面matlab圖標啟動matlab環(huán)境；在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像,如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的圖像增強(均值濾波)函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；瀏覽源程序并理解含義；運行，觀察顯示結(jié)果；結(jié)束運行，退出；實驗結(jié)果觀察matlab環(huán)境下原始圖像經(jīng)3*3均值濾波處理后的結(jié)果。(a)原始圖像 (b)3*3均值濾波處理后的圖像圖⑶實驗報告要求輸入一幅灰度圖像，給出其圖像經(jīng)3*3均值濾波處理后的結(jié)果，然后對每一點的灰度值和它周圍24個點，一共25個點的灰度值進行均值濾波，看看對25個點取均值與對9個點取中值進行均值濾波有什么區(qū)別？有沒有其他的算法可以改進濾波效果。

實驗2.23*3中值濾波—.實驗?zāi)康氖煜atlab圖像處理工具箱及中值濾波函數(shù)的使用；理解和掌握中值濾波的方法和應(yīng)用；-■實驗設(shè)備PC機一臺；軟件matlab；程序設(shè)計在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用圖像增強(中值濾波)函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I=imread(5cameraman,tif');figure,imshow(I);J=medfilt2(I,[5,5]):figure,imshow(J);實驗步驟啟動matlab雙擊桌面matlab圖標啟動matlab環(huán)境；在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像,如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的圖像增強(中值濾波)函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；瀏覽源程序并理解含義；運行，觀察顯示結(jié)果；結(jié)束運行，退出；實驗結(jié)果觀察matlab環(huán)境下原始圖像經(jīng)3*3中值濾波處理后的結(jié)果。(a)原始圖像 (b)3*3中值濾波處理后的圖像圖⑷實驗報告要求輸入一幅灰度圖像，給出其圖像經(jīng)3*3中值濾波處理后的結(jié)果，然后對每一點的灰度值和它周圍24個點，一共25個點的灰度值進行排序后取中值，然后該點的灰度值取中值?？纯磳?5個點取中值與對9個點取中值進行中值濾波有什么區(qū)別？

實驗三圖像幾何變換實驗3.1圖像的縮放—.實驗?zāi)康氖煜atlab圖像處理工具箱及圖像縮放函數(shù)的使用；掌握圖像縮放的方法和應(yīng)用；-■實驗設(shè)備PC機一臺；軟件matlab；三.程序設(shè)計在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用圖像縮放函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I=imread(5cameraman,tif');figure,imshow(I);scale=0.5;J=imresize(I,scale):figure,imshow(J);實驗步驟啟動matlab雙擊桌面matlab圖標啟動matlab環(huán)境；在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像,如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的圖像縮放函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；瀏覽源程序并理解含義；運行，觀察顯示結(jié)果；結(jié)束運行，退出；實驗結(jié)果觀察matlab環(huán)境下圖像縮放后的結(jié)果。(a)原始圖像 (b)縮放后的圖像圖⑸實驗報告要求輸入一幅灰度圖像，給出其圖像縮放后的結(jié)果，然后改變縮放比率，觀察圖像縮放后結(jié)果柄進行分析。

實驗3.2圖像旋轉(zhuǎn)—.實驗?zāi)康氖煜atlab圖像處理工具箱及圖像旋轉(zhuǎn)函數(shù)的使用；理解和掌握圖像旋轉(zhuǎn)的方法和應(yīng)用；-■實驗設(shè)備PC機一臺；軟件matlab；程序設(shè)計在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用圖像旋轉(zhuǎn)函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I=imread(5cameraman,tif');figure,imshow(I);theta=30;K=imrotate(I,theta):%Tryvaryingtheangle,theta.figure,imshow(K)實驗步驟啟動matlab雙擊桌面matlab圖標啟動matlab環(huán)境；在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像,如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的圖像旋轉(zhuǎn)函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；瀏覽源程序并理解含義；運行，觀察顯示結(jié)果；結(jié)束運行，退出；實驗結(jié)果觀察matlab環(huán)境下圖像旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果。(a)原始圖像 (b)旋轉(zhuǎn)后的圖像圖⑺實驗報告要求輸入一幅灰度圖像，給出其圖像旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果，然后改變旋轉(zhuǎn)角度，觀察圖像旋轉(zhuǎn)后結(jié)果柄進行分析。

實驗四圖像邊緣檢測實驗4.1邊緣檢測(SobeKPrewittXLog邊緣算子)熟悉matlab圖像處理工具箱及圖像邊緣檢測函數(shù)的使用；理解和掌握圖像邊緣檢測(Sobel、Prewitt、Log邊緣算子)的方法和應(yīng)用;-■實驗設(shè)備PC機一臺；軟件matlab；程序設(shè)計在matlab環(huán)境中，程序首先讀取圖像，然后調(diào)用圖像邊緣檢測(Sobel、Prewitt、Log邊緣算子)函數(shù)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，再輸出處理后的圖像。I=imread(5cameraman,tif');Jl=edge(I,'sobeT);J2=edge(I,'prewitt5);J3=edge(I,'log5);subplot(1,4,1),imshow(I);subplot(1,4,2),imshow(Jl);subplot(1,4,3),imshow(J2);subplot(1,4,4),imshow(J3);實驗步驟啟動matlab雙擊桌面matlab圖標啟動matlab環(huán)境；在matlab命令窗口中輸入相應(yīng)程序。書寫程序時，首先讀取圖像，一般調(diào)用matlab自帶的圖像,如:cameraman圖像；再調(diào)用相應(yīng)的邊緣檢測(Sobel邊緣算子、Prewitt邊緣算子、Log邊緣算子)函數(shù)，設(shè)置參數(shù)；最后輸出處理后的圖像；瀏覽源程序并理解含義；運行，觀察顯示結(jié)果；結(jié)束運行，退出；實驗結(jié)果觀察經(jīng)過圖像邊緣檢測(Sobel、Prewitt、Log邊緣算子)處理后的結(jié)果。(a)原始圖像(b)Sobel邊緣算子

(a)原始圖像(b)Sobel邊緣算子(c)Prewitt邊緣算子(d)Log邊緣算子圖⑺(c)Prewitt邊緣算子(d)Log邊緣算子圖⑺實驗報告要求輸入一幅灰度圖像，給出其圖像邊緣檢測(Sobel、Prewitt、Log邊緣算子)后的結(jié)果并進行分析對比。實驗五基于DSP的邊緣檢測實驗5.1邊緣檢測(Sobel邊緣算子)—■實驗?zāi)康氖煜ひ曨l顯示程序的運行過程、控制過程，搞清數(shù)據(jù)處理、傳輸途徑；結(jié)合實例學(xué)習(xí)如何在視頻顯示程序中增加圖像處理算法；熟悉CCS集成開發(fā)環(huán)境的使用；了解邊緣檢測的算法和用途，學(xué)習(xí)利用Sobel算子進行邊緣檢測的程序設(shè)計方法；實驗設(shè)備1.SEED_DTK教學(xué)實驗系統(tǒng)一套；DSP仿真器；PC機一臺。程序設(shè)計在視頻顯示任務(wù)的循環(huán)中，程序首先將視頻數(shù)據(jù)從輸入緩沖區(qū)讀入自己開設(shè)的臨時圖像處理緩沖區(qū)，再在臨時圖像處理緩沖區(qū)上進行處理，處理后的數(shù)據(jù)再輸出到輸出緩沖區(qū)。在屏幕中央開辟一個矩形區(qū)域，對這個區(qū)域內(nèi)的圖像進行處理。這里按模板(1)進行處理。DSP程序具體詳見附錄一。/*畫矩形邊框*/voiddrawRectangle();/*Sobel邊緣檢測處理*/voidsobelEdge();實驗步驟實驗準備連接設(shè)備參見“第一部分實驗環(huán)境的建立”的“一硬件連接”部分。開啟設(shè)備打開計算機電源(注意：連接設(shè)備時并不需要關(guān)閉計算機，但要關(guān)閉實驗箱電源；如在連接設(shè)備前已經(jīng)打開計算機，就不需要進行此步驟了)。打開實驗箱電源開關(guān)打開顯示器開關(guān)。設(shè)置CodeComposerStudio為Emulator方式參見“第一部分實驗環(huán)境的建立”的“二軟件的安裝和配置”部分。如先前已經(jīng)設(shè)置過，就不需再進行設(shè)置了。雙擊usb20emurst.exe，如果出現(xiàn)提示“SEEDUSB2.0XDS510CARDISRESET,HARDWAREVERSION1”，證明仿真器與目標系統(tǒng)連接正常。否則請檢查電源是否打開，仿真器驅(qū)動是否安裝正確以及硬件。啟動CodeComposerStudio雙擊桌面上“CCS2('C6000)”圖標，啟動CodeComposerStudio。成功后可看到CCS環(huán)境界面。打開工程：工程目錄DM642Programs\2.ImageProcess\SEED401_SobelEdge\SobelEdgeloop2.pjt瀏覽工程中源程序并理解含義。編譯、連接、下載程序并運行，觀察顯示。結(jié)束運行，退出工程。實驗結(jié)果矩形框內(nèi)外分別是用Sobel邊緣算子處理和未處理的圖像結(jié)果。實驗報告要求簡述DSP下實驗步驟；輸入視頻，觀察Sobel邊緣檢測效果并經(jīng)行分析；實驗5.2邊緣檢測(Prewitt邊緣算子)—■實驗?zāi)康氖煜ひ曨l顯示程序的運行過程、控制過程，搞清數(shù)據(jù)處理、傳輸途徑；結(jié)合實例學(xué)習(xí)如何在視頻顯示程序中增加圖像處理算法；熟悉CCS集成開發(fā)環(huán)境的使用；了解邊緣檢測的算法和用途，學(xué)習(xí)利用Prewitt算子進行邊緣檢測的程序設(shè)計方法；實驗設(shè)備1.SEED_DTK教學(xué)實驗系統(tǒng)一套；DSP仿真器；PC機一臺。程序設(shè)計在視頻顯示任務(wù)的循環(huán)中，程序首先將視頻數(shù)據(jù)從輸入緩沖區(qū)讀入自己開設(shè)的臨時圖像處理緩沖區(qū)，再在臨時圖像處理緩沖區(qū)上進行處理，處理后的數(shù)據(jù)再輸出到輸出緩沖區(qū)。在屏幕中央開辟一個矩形區(qū)域，對這個區(qū)域內(nèi)的圖像進行處理。這里按模板(2)進行處理。DSP程序具體詳見附錄。/*畫矩形邊框*/voiddrawRectangle();/*Prewitt邊緣檢測處理*/voidPrewittEdge();實驗步驟實驗準備連接設(shè)備參見“第一部分實驗環(huán)境的建立”的“一硬件連接”部分。開啟設(shè)備打開計算機電源(注意：連接設(shè)備時并不需要關(guān)閉計算機，但要關(guān)閉實驗箱電源；如在連接設(shè)備前已經(jīng)打開計算機，就不需要進行此步驟了)。打開實驗箱電源開關(guān)打開顯示器開關(guān)。設(shè)置CodeComposerStudio為Emulator方式參見“第一部分實驗環(huán)境的建立”的“二軟件的安裝和配置”部分。如先前已經(jīng)設(shè)置過，就不需再進行設(shè)置了。雙擊usb20emurst.exe，如果出現(xiàn)提示“SEEDUSB2.0XDS510CARDISRESET,HARDWAREVERSION1”，證明仿真器與目標系統(tǒng)連接正常。否則請檢查電源是否打開，仿真器驅(qū)動是否安裝正確以及硬件。啟動CodeComposerStudio雙擊桌面上“CCS2('C6000)”圖標，啟動CodeComposerStudio。成功后可看到CCS環(huán)境界面。打開工程：工程目錄DM642Programs\2.ImageProcess\SEED402_PrewittEdge\PrewittEdgeloop2.pjt瀏覽工程中源程序并理解含義。編譯、連接、下載程序并運行，觀察顯示。結(jié)束運行，退出工程。實驗結(jié)果矩形框內(nèi)外分別是用Prewitt邊緣算子處理和未處理的圖像結(jié)果。實驗報告要求簡述DSP環(huán)境下實驗步驟；輸入視頻，觀察Prewitt邊緣檢測效果并進行分析。實驗實驗5.3邊緣檢測(Laplacian邊緣算子)—■實驗?zāi)康氖煜ひ曨l顯示程序的運行過程、控制過程，搞清數(shù)據(jù)處理、傳輸途徑；結(jié)合實例學(xué)習(xí)如何在視頻顯示程序中增加圖像處理算法；熟悉CCS集成開發(fā)環(huán)境的使用；了解邊緣檢測的算法和用途，學(xué)習(xí)利用Laplacian算子進行邊緣檢測的程序設(shè)計方法；實驗設(shè)備1.SEED_DTK教學(xué)實驗系統(tǒng)一套；DSP仿真器；PC機一臺。程序設(shè)計在視頻顯示任務(wù)的循環(huán)中，程序首先將視頻數(shù)據(jù)從輸入緩沖區(qū)讀入自己開設(shè)的臨時圖像處理緩沖區(qū)，再在臨時圖像處理緩沖區(qū)上進行處理，處理后的數(shù)據(jù)再輸出到輸出緩沖區(qū)。在屏幕中央開辟一個矩形區(qū)域，對這個區(qū)域