數(shù)字圖像處理實驗二

信息工程學院數(shù)字圖像處理實驗數(shù)字圖像處理實驗實驗__二＿：圖像的代數(shù)運算學院：信息工程學院姓名：學號：專業(yè)及班級：指導教師：成績一、實驗內(nèi)容1．了解圖像的算術運算在數(shù)字圖像處理中的初步應用。2．體會圖像算術運算處理的過程和處理前后圖像的變化。二、實驗內(nèi)容圖像的代數(shù)運算是圖像的標準算術操作的實現(xiàn)方法，是兩幅輸入圖像之間進行的點對點的加、減、乘、除運算后得到輸出圖像的過程。如果輸入圖像為A(x,y)和B(x,y)，輸出圖像為C(x,y)，則圖像的代數(shù)運算有如下四種形式：C(x,y)=A(x,y)+B(x,y)C(x,y)=A(x,y)-B(x,y)C(x,y)=A(x,y)*B(x,y)C(x,y)=A(x,y)/B(x,y)圖像的代數(shù)運算在圖像處理中有著廣泛的應用，它除了可以實現(xiàn)自身所需的算術操作，還能為許多復雜的圖像處理提供準備。例如，圖像減法就可以用來檢測同一場景或物體生產(chǎn)的兩幅或多幅圖像的誤差。使用MATLAB的基本算術符(+、-、*、/等)可以執(zhí)行圖像的算術操作，但是在此之前必須將圖像轉(zhuǎn)換為適合進行基本操作的雙精度類型。代數(shù)運算的結(jié)果很容易超出數(shù)據(jù)類型允許的范圍。例如，uint8數(shù)據(jù)能夠存儲的最大數(shù)值是255，各種代數(shù)運算尤其是乘法運算的結(jié)果很容易超過這個數(shù)值，有時代數(shù)操作（主要是除法運算）也會產(chǎn)生不能用整數(shù)描述的分數(shù)結(jié)果。圖像的代數(shù)運算函數(shù)使用以下截取規(guī)則使運算結(jié)果符合數(shù)據(jù)范圍的要求：超出數(shù)據(jù)范圍的整型數(shù)據(jù)將被截取為數(shù)據(jù)范圍的極值，分數(shù)結(jié)果將被四舍五入。例如，如果數(shù)據(jù)類型是uint8，那么大于255的結(jié)果（包括無窮大inf）將被設置為255。三、實驗具體實現(xiàn)1、圖像的加法運算在MATLAB中，如果要進行兩幅圖像的加法，或者給一幅圖像加上一個常數(shù)，可以調(diào)用imadd函數(shù)來實現(xiàn)。imadd函數(shù)將某一幅輸入圖像的每一個像素值與另一幅圖像相應的像素值相加，返回相應的像素值之和作為輸出圖像。imadd函數(shù)的調(diào)用格式如下：Z=imadd（X，Y）其中，X和Y表示需要相加的兩幅圖像，返回值Z表示得到的加法操作結(jié)果。圖像加法在圖像處理中應用非常廣泛。例如，以下代碼使用加法操作將下圖中的兩幅圖像疊加在一起：原圖：變化后：給圖像的每一個像素加上一個常數(shù)可以使圖像的亮度增加。例如，以下代碼將增加50亮度，加亮后的結(jié)果下圖所示。2、圖像的減法運算在MATLAB中，使用imsubtract函數(shù)可以將一幅圖像從另一幅圖像中減去，或者從一幅圖像中減去一個常數(shù)。imsubtract函數(shù)將一幅輸入圖像的像素值從另一幅輸入圖像相應的像素值中減去，再將這個結(jié)果作為輸出圖像相應的像素值。imsubtract函數(shù)的調(diào)用格式如下：Z=imsubtract(X,Y)；其中，Z是X-Y操作的結(jié)果。首先根據(jù)原始圖像生成其背景亮度圖像，然后再從原始圖像中將背景亮度圖像減去，從而生成下圖所示的圖像:如果希望從圖像數(shù)據(jù)I的每一個像素減去一個常數(shù)，可以將上述調(diào)用格式中的Y替換為一個指定的常數(shù)值，例如3、圖像的乘法運算在MATLAB中，使用immultiply函數(shù)實現(xiàn)兩幅圖像的乘法。immultiply函數(shù)將兩幅圖像相應的像素值進行元素對元素的乘法操作（MATLAB點乘），并將乘法的運算結(jié)果作為輸出圖形相應的像素值。immulitply函數(shù)的調(diào)用格式如下：Z=immulitply(X,Y)其中，Z=X*Y。例如，以下代碼將使用給定的縮放因子對所示的圖像進行縮放，從而得到下圖所示的較為明亮的圖像：4、圖像的除法運算在MATLAB中使用imdivide函數(shù)進行兩幅圖像的除法。imdivide函數(shù)對兩幅輸入圖像的所有相應像素執(zhí)行元素對元素的除法操作（點除），并將得到的結(jié)果作為輸出圖像的相應像素值。imdivide函數(shù)的調(diào)用格式如下：Z=imdivide(X,Y)其中，Z=X/Y。例如，以下代碼將圖4所示的兩幅圖像進行除法運算，請將這個結(jié)果和減法操作的結(jié)果相比較，對比它們之間的不同之處：camema=imread('camema.jpg');I=double(camema);J=I*0.43+90;camema2=uint8(J);Ip=imdivide(camema,camema2);imshow(Ip,[]);四、思考題由圖像算術運算的運算結(jié)果，思考圖像減法運算在什么場合上發(fā)揮優(yōu)勢？答：使用背景減法進行運動目標檢測可以提取出完整的目標圖像．可將所得標用于進一步的圖像處理工作中。

除去人身體在環(huán)境中運動產(chǎn)生的動態(tài)區(qū)域外．