數(shù)字圖像處理-彩色圖像實驗報告

第第頁數(shù)字圖像處理——彩色圖像實驗報告數(shù)字圖像處理試驗報告

6.3試驗步驟

(1)對彩色圖像的表達和顯示

************顯示彩色立方體*************

rgbcube(0,0,10);

%從正面觀測彩色立方體

rgbcube(10,0,10);%從側面觀測彩色立方rgbcube(10,10,10);%從對角線觀測彩色立方體

%**********索引圖像的顯示和轉換*********f=imread('D:\Picture\Fig0604(a)(iris).tif');figure,imshow(f);

%f是RGB真彩圖像

%rgb圖像轉換成8色索引圖像，不采納抖動方式

[*1,map1]=rgb2ind(f,8,'nodither');figure,imshow(*1,map1);

%采納抖動方式轉換到8色索引圖像

[*2,map2]=rgb2ind(f,8,'dither');figure,imshow(*2,map2);%顯示效果要好一些g=rgb2gray(f);

%f轉換為灰度圖像

g1=dither(g);

%將灰色圖像經過抖動處理，轉換打二值圖像figure,imshow(g);

%顯示灰度圖像

figure,imshow(g1);

%顯示抖動處理后的二值圖像

程序運行結果：

*

數(shù)字圖像處理試驗報告

彩色立方體原圖

不采納抖動方式轉換到8色索引圖像采納抖動方式轉換到8色索引圖像

灰度圖像抖動處理后的二值圖像

數(shù)字圖像處理試驗報告

(2)彩色空間轉換

f=imread('D:\Picture\Fig0604(a)(iris).tif');figure,imshow(f);

%轉換到NTSC彩色空間

%f是RGB真彩圖像

ntsc_image=rgb2ntsc(f);

figure,imshow(ntsc_image(:,:,1));%顯示亮度信息figure,imshow(ntsc_image(:,:,2));%顯示色差信息figure,imshow(ntsc_image(:,:,3));%顯示色差信息

%轉換到HIS彩色空間

hsi_image=rgb2hsi(f);

figure,imshow(hsi_image(:,:,1));%顯示色度信息figure,imshow(hsi_image(:,:,2));%顯示飽和度信息figure,imshow(hsi_image(:,:,3));%顯示亮度信息

程序運行結果：

原圖

轉換到NTSC彩色空間

數(shù)字圖像處理試驗報告

顯示亮度信息顯示色差信息顯示色差信息

轉換到HIS彩色空間

顯示色差信息顯示飽和度信顯示亮度信息

(3)彩色變換

f=imread('D:\Picture\Fig0614(a)(ChalkOriginal).tif');G=ice('image',f);

%打開ice窗口對圖像進行調整

%在窗口中執(zhí)行以下操作：%a〕得到圖像的補色

%b〕拖動映射曲線，對圖像顯示效果進行修改

%c〕在顏色通道中選中某一顏色，然后對映射曲線進行修改

程序運行結果(1)：

數(shù)字圖像處理試驗報告

全彩色圖片ICE窗口

它的補色ICE窗口

拖動映射曲線，圖像的顯示效果

ICE窗口

數(shù)字圖像處理試驗報告

f2=imread('D:\Picture\JLKMagenta.tif');figure,imshow(f2);

%在CMYK彩色空間內打開圖像

選擇RedICE窗口

g2=ice('image',f2,'space','CMYK');

%f2的圖像色調偏紅，拖動映射曲線，

%調整映射參數(shù)，使圖像的色調看起來比較正常。

程序運行結果(2)

原圖

在CMYK彩色空間內打開圖像

數(shù)字圖像處理試驗報告

調整映射參數(shù)后

ICE窗口

(4)彩色空間濾波

%********************彩色圖像平滑**********************

fc=imread('D:\Picture\Fig0604(a)(iris).tif');figure,imshow(fc);h=rgb2hsi(fc);H=h(:,:,1);S=h(:,:,2);I=h(:,:,3);

%轉換到HIS彩色空間

%色度份量

%飽和度份量

%亮度份量

%2525的方形平滑算子

w=fspecial('average',25);

I_filtered=imfilter(I,w,'replicate');%對亮度份量進行平滑操作H1=cat(3,H,S,I_filtered);%將H、S、I三個份量重新組合起來f=hsi2rgb(H1);f=min(f,1);

%轉換到RGB彩色空間

%f的值掌握在[0,1]之間

figure,imshow(f);%彩色圖像平滑處理

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%*******************彩色圖像銳化**********************

fb=imread('D:\Picture\Fig0604(a)(iris).tif');lapmask=[111;1-81;111];%拉普拉斯算子g=imfilter(fb,lapmask,'replicate');%拉普拉斯算子處理figure,imshow(g);

%圖像銳化后與原圖像相減

fen=imsubtract(fb,g);

figure,imshow(fen);%顯示差值圖像

程序運行結果：

原圖彩色圖像平滑處理

拉普拉斯算子處理

銳化處理

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(5)彩色圖像分割

%*****************彩色邊緣檢測************

closeall;clear;clc;

f=imread('iris.tif');%f如圖6-4所示

%徑直計算彩色邊緣VG，并得到對單獨彩色平面的二維梯度求和形成的梯度PPG

[VG,A,PPG]=colorgrad(f);

figure,imshow(VG,[]);%顯示彩色梯度圖像figure,imshow(A,[]);

%顯示彩色梯度對應的角度圖像

figure,imshow(PPG,[]);%顯示份量梯度圖像

g=VG-PPG;%計算兩種梯度方法得到的梯度之差figure,imshow(g,[]);

程序運行結果：

%顯示差值圖像

彩色梯度圖像彩色梯度對應的角度圖像

數(shù)字圖像處理試驗報告

份量梯度圖像兩種梯度差值圖像

%*****************彩色圖像分割*************************

f=imread('jupitermoon.tif');%f如圖6-4所示mask=roipoly(f);

%取得選定區(qū)域圖像的紅色份量

%手工選定圖中紅色區(qū)域

R=immultiply(mask,f(:,:,1));

%取得選定區(qū)域圖像的綠色份量

G=immultiply(mask,f(:,:,2));

%取得選定區(qū)域圖像的藍色份量

B=immultiply(mask,f(:,:,3));

g=cat(3,R,G,B);%取得選定區(qū)域的RGB圖像figure,imshow(g);

%顯示取得選定區(qū)域

[M,N,K]=size(g);%選定區(qū)域的大小

I=reshape(g,M*N,3);%對g中的像素進行重排，按列序拉成一行id*=find(mask);%找到mask中的像素在重排后的圖像g中位置I=double(I(id*,1:3));%轉換到double類型[C,m]=covmatri*(I);

%計算協(xié)方差矩陣C主對角線上的元素，即方差

數(shù)字圖像處理試驗報告

%sd=sqrt(d)%求得這些元素的平方根，即均方差

均方差

%用歐式距離對圖像進行彩色分割，閾值為25

E25=colorseg('euclidean',f,25,m);E251=f;

E251(E25==0)=0figure,imshow(E251,[]);

%用馬氏距離對圖像進行彩色分割，閾值為25

M25=colorseg('mahalanobis',f,25,m,C);figure,imshow(M25,[]);程序運行結果：

數(shù)字圖像處理試驗報告

原圖選定區(qū)域

歐氏距離彩色分割馬氏距離彩色分割

6.4思索題

(1)請將圖6-1所示的彩色圖像轉換到灰度圖像，并依據灰度值對此灰度圖

像進行索引化，手工指定索引表中的RGB值，并把此索引圖像顯示出來。

程序代碼如下

%思路：把原圖想轉換為128位索引圖

closeall;clear;clc;

%將f從灰度圖像轉換為索引圖像，*是索引圖像；%map是索引矩陣，R，G，B的值都相等

f=imread('D:\Picture\RGB_iris.tif');

figure,imshow(f);%f是RGB圖像f1=rgb2gray(f);%將f轉換成灰度圖像figure,imshow(f1);

[*,map]=gray2ind(f1,128);figure,imshow(*);

%將map中的值做下面轉變那么R，G，B的值不相等，產生彩色

%把灰度圖像轉化成128位的索引圖

map(1,:)=0.5;

map(:,1)=0.5;

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map(2,:)=0.4;map(1,1)=0;

figure,imshow(f1,map);

程序運行結果：

原RGB圖像灰度圖像

索引圖修改索引表后的圖像

(2)6.3節(jié)的〔4〕是將圖像轉換到HIS空間后再對亮度份量進行平滑操作，試徑直對原圖像的RGB三個份量分別進行平滑操作，并計算兩種操作方法的圖像差值。

程序代碼如下：

f=imread('D:\Picture\RGB_iris.tif');

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figure,imshow(f);

%徑直對原圖像的RGB三個份量分別進行平滑操作H=f(:,:,1);S=f(:,:,2);I=f(:,:,3);

%色度份量

%飽和度份量

%亮度份量

%2525的方形平滑算子

w=fspecial('average',25);

H_filtered=imfilter(H,w,'replicate');%對色度份量進行平滑操作S_filtered=imfilter(S,w,'replicate');%對飽和度份量進行平滑操作I_filtered=imfilter(I,w,'replicate');%對亮度份量進行平滑操作%將H、S、I三個份量重新組合起來

Ha=cat(3,H_filtered,S_filtered,I_filtered);

Ha=im2double(Ha);%轉化成double類型figure,imshow(Ha);%轉換到HIS彩色空間h=rgb2hsi(f);

%轉換到HIS彩色空間

H=h(:,:,1);S=h(:,:,2);I=h(:,:,3);

%色度份量

%飽和度份量%亮度份量%2525的方形平滑算子

w=fspecial('average',25);

I_filtered=imfilter(I,w,'replicate');%對亮度份量進行平滑操作%將H、S、I三個份量重新組合起來H1=cat(3,H,S,I_filtered);fb=hsi2rgb(H1);

%轉換到RGB彩色空間

數(shù)字圖像處理試驗報告

fb=min(fb,1);figure,imshow(fb);

%f的值掌握在[0,1]之間

%彩色圖像平滑處理

fen=imsubtract(Ha,fb);figure,imshow(fen);程序運行結果：

%計算兩中方式處理后圖像的差值

原圖

徑直對RGB三份量進行平滑操作轉換到HIS空間對亮度進行平滑操作

數(shù)字圖像處理試驗報告

差值圖像

試驗中的問題和心得體會：

本次試驗是彩色圖像處理。

(1)通過這個試驗我了解了RGB圖像以及索引圖像在MATLAB

中的存儲和詢問方式

(2)了解RGB空間到其他彩色空間的轉換方式和轉換方法(3)知道了一些彩色圖像的空間濾波方法(4)了解在RGB向量空間中檢測彩色邊緣的方法(5)了解在RGB向量空間中對圖像進行分割的方法

遇到的問題：在做思索題(2)的時候，計算兩種平滑處理的得到圖像的差值的中程序涌現(xiàn)了問題，經過看出錯信息，仔細檢查程序后，發(fā)覺是由于徑直平滑處理的圖像是unit8類型的，而轉換到HIS空間后，得到的圖像是double類型，二者的類型不

數(shù)字圖像處理試驗報告

同，導致運用imsubtract函數(shù)的時候涌現(xiàn)了問題。感覺做

matlab的試驗和平常編寫C代碼的時候有許多地方是相同的，都會經受：編碼，debug，正確這三個過程，這