数字图像处理上机作业_数字图像处理期末上机

2020-02-28 其他范文下载本文

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数字图像处理上机实验题

一、产生右图所示图像 f1(m,n)，其中图像大小为256×256，中间亮条为128×32，暗处=0，亮处=100。对其进行 FFT：

1、屏显示原图 f1(m,n)和FFT(f1)的幅度谱图；

2、令f2(m,n)=（-1）^（m+n）*f1(m,n)，重复以上过程，比较二者幅度谱的异同，简述理由；

3、若将f2(m,n)顺时针旋转 90 度得到f3(m,n)，试显示 FFT(f3)的幅度谱，并与 FFT(f2)的幅度谱进行比较；

4、若将f1(m,n)顺时针旋转 90 度得到f4(m,n)，令f5(m,n)=f1(m,n)+f4(m,n)，试显示 FFT(f5)的幅度谱，并指出其与 FFT(f1)和FFT(f4)的关系；

5、若令f6(m,n)=f2(m,n)+f3(m,n)，试显示 FFT(f6)的幅度谱，并指出其与 FFT(f 2)和FFT(f3)的关系，比较 FFT(f6)和FFT(f5)的幅度谱。

代码

f1=zeros(256,256);

for i =64:1:191 for j = 112:1:143 f1(i,j)= 100;

end

f2 = fft2(f1);

%f2(m,n)= f3

f3 =((-1)^(i+j))*f1;f4 = fft2(f3);

%f3(m,n)= f5

f5 = imrotate(f3,90,'bilinear');f6 = fft2(f5);

%f4(m,n)= f7

f7 = imrotate(f1,90,'bilinear');f8 = fft2(f7);

%f5(m,n)= f8 f9 = f1 + f7;f10 = fft2(f9);

%f6(m,n)= f2(m,n)+f3(m,n)f11 = f3 + f5;f12 = fft2(f11);

figure(1)subplot(1,2,1);imshow(abs(f1));title('原图f1');subplot(1,2,2);imshow(abs(f2));title('幅度谱fft2(f1)');figure(2)subplot(2,2,1)imshow(abs(f1));title('原图f1')subplot(2,2,2)imshow(abs(f2));title('幅度谱fft2(f1)');subplot(2,2,3);imshow(abs(f3))title('变换谱f2');subplot(2,2,4);imshow(abs(f4));title('幅度谱fft2(f2)');figure(3)subplot(2,2,1)imshow(abs(f3))title('变换谱f2');subplot(2,2,2);imshow(abs(f4));title('幅度谱fft2(f2)');subplot(2,2,3);imshow(abs(f5))title('变换谱f3');subplot(2,2,4);imshow(abs(f6));title('幅度谱fft2(f3)');figure(4)subplot(3,2,1);imshow(f7);

title('f1旋转图f4');subplot(3,2,2);imshow(abs(f8));title('幅度谱fft2(f4)');subplot(3,2,3);imshow(f9);

title('f5(m,n)=f1+f4');subplot(3,2,4);imshow(abs(f10));title('幅度谱fft2(f5)');subplot(3,2,5)imshow(abs(f1));title('原图f1');subplot(3,2,6);imshow(abs(f2));title('幅度谱fft2(f1)');figure(5)subplot(3,2,1)imshow(abs(f3))title('变换谱f2');subplot(3,2,2);imshow(abs(f4));title('幅度谱fft2(f2)');subplot(3,2,3);imshow(abs(f5))title('变换谱f3');subplot(3,2,4);imshow(abs(f6));title('幅度谱fft2(f3)');subplot(3,2,5)imshow(abs(f11))title('变换谱f6=f2+f3');subplot(3,2,6);imshow(abs(f12));title('幅度谱fft2(f6)');

figure(6)subplot(2,2,1);imshow(f9);

title('f5(m,n)=f1+f4');subplot(2,2,2);imshow(abs(f10));title('幅度谱fft2(f5)');subplot(2,2,3)imshow(abs(f11))

title('变换谱f6(m,n)=f2+f3');subplot(2,2,4);imshow(abs(f12));title('幅度谱fft2(f6)');

结果

分析

2、F2(m,n)与F1(m,n)幅度值相同，f2(m,n)=（-1）^（m+n）*f1(m,n)中，并未改变幅值。

3、FFT(f2)比FFT(f3)幅值大。

4、f5=f1+f4，即幅值相加。

5、f6=f2+f3，即幅值相加。

二、产生教材 104 页题图 4.18（右图）所示的二值图像（白为1，黑为0），编程实现习题4.18 所要求的处理（3*3 的平均滤波和中值滤波）功能（图像四周边界不考虑，处理结果按四舍五入仍取（0或1），显示处理前后的图像，比较其异同。

代码

I=[ 1,0,1,0,1,0,1,0;0,1,0,1,0,1,0,1;1,0,1,0,1,0,1,0;0,1,0,1,0,1,0,1;1,0,1,0,1,0,1,0;0,1,0,1,0,1,0,1;1,0,1,0,1,0,1,0;0,1,0,1,0,1,0,1;];J=imhist(I,2);

K=filter2(fspecial('average',3),I);K1=round(K);J1=imhist(K1,2);K2=medfilt2(I);J2=imhist(K2,2);

figure(1)subplot(2,2,1)imshow(I);title('原图像');subplot(2,2,2)imshow(J);

title('原图像直方图');subplot(2,2,3)imshow(K1);

title('3*3领域平均');subplot(2,2,4)imshow(J1);

title('领域平均图像直方图')figure(2)subplot(2,2,1)imshow(I);title('原图像');subplot(2,2,2)imshow(J);

title('原图像直方图');subplot(2,2,3)imshow(K2);title('中值滤波');subplot(2,2,4)imshow(J2);

title('中值滤波图像直方图')

结果

三、产生教材 104 页题图 4.16 所示的灰度图像（白为255，黑为0），分别加入高斯白噪声和椒盐噪声，再分别进行 3´ 3 的平均滤波和中值滤波，显示原图像、加噪图像和滤波结果图像，并比较四种滤波结果。

代码

f=zeros(256,256);for i =23:1:23

3for j=28:1:35 f(i,j)=255;

end

for j=52:1:59 f(i,j)=255;

end

for j=76:1:83 f(i,j)=255;

end

for j=100:1:107 f(i,j)=255;

end

for j=124:1:131 f(i,j)=255;

end

for j=148:1:155 f(i,j)=255;

end

for j=172:1:179 f(i,j)=255;

end

for j=196:1:203 f(i,j)=255;

end

for j=220:1:227 f(i,j)=255;

end end

g=imnoise(f,'gauian',0.2);s=imnoise(f,'salt & pepper',0.2);k1=filter2(fspecial('average',3),g);G1=round(k1);G2=medfilt2(g);

k2=filter2(fspecial('average',3),s);S1=round(k2);S2=medfilt2(s);

figure(1)imshow(f)

title('Ô-Ê¼Í¼Ïñ');figure(2)subplot(3,2,1)imshow(g)

title('¸ßË¹Í¼Ïñ');subplot(3,2,2)imshow(s)

title('½·ÑÎÍ¼Ïñ');subplot(3,2,3)imshow(G1)

title('Æ½¾ùÂË²¨¸ßË¹Í¼Ïñ');subplot(3,2,5)imshow(G2)

title('ÖÐÖµÂË²¨¸ßË¹Í¼Ïñ');subplot(3,2,4)imshow(S1)

title('Æ½¾ùÂË²¨½·ÑÎÍ¼Ïñ');subplot(3,2,6)imshow(S2)

title('ÖÐÖµÂË²¨½·ÑÎÍ¼Ïñ');

结果

四、对某一灰度图像，进行如下处理：

（1）分别利用 Roberts、Prewitt和Sobel 边缘检测算子进行边缘检测；

（2）将Roberts、Prewitt和Sobel 边缘检测算子修改为锐化算子，对原图像进行锐化，同屏显示原图像、边缘检测结果和锐化后图像，说明三者之间的关系。

代码

f1=imread('C:UsershpPictures1.jpg');f2=rgb2gray(f1);k1=edge(f2,'Roberts');k2=edge(f2,'Prewitt');k3=edge(f2,'Sobel');

k4=filter2(fspecial('Prewitt'),f2);k5=filter2(fspecial('Prewitt'),f2);k6=filter2(fspecial('Sobel'),f2);

figure(1)subplot(4,2,1)imshow(f1);title('yuanshi');subplot(4,2,2)imshow(f2);title('huidu');subplot(4,2,3)imshow(k1);title('Roberts');subplot(4,2,5)imshow(k2);title('Prewitt');subplot(4,2,7)imshow(k3);title('Sobel');subplot(4,2,4)imshow(k4);title('log');subplot(4,2,6)imshow(k5);title('Prewitt');subplot(4,2,8)imshow(k6);title('Sobel');

结果

二值化。

五、编程实现教材 214 页所给图像门限化分割的迭代阈值算法，实现对某一灰度图像的代码

f1=imread('C:UsershpPictures11.jpg');f2=rgb2gray(f1);f3=f2;

zm=max(f2(:));zi=min(f2(:));k=2;

T(k)=(zm+zi)/2;while T(k)~=T(k-1);r1=find(f2T(k));k=k+1;

T(k)=(mean(f2(r1))+mean(f2(r2)))/2;end

r3=find(f3T(k));f3(r3)=0;f3(r4)=255;

figure(1)subplot(221)imshow(f1)title('原始图像');subplot(222)imshow(f2)title('灰度图像');subplot(223)imshow(f3)

title('迭代阈值算法二值化');

结果

心得体会