数字图像处理实验 -(8)

2 ．MATLAB程序；

3．移动式存储器（软盘、U盘等）。 4．记录用的笔、纸。

五、 实验报告内容

1．叙述实验过程；

2．提交实验的原始图像和结果图像。

六、 思考题

1．傅里叶变换有哪些重要的性质?

2．图像的二维频谱在显示和处理时应注意什么?

七、实验图片

number.tif

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实验七 图像增强—频域滤波

一、 实验目的

1．掌握怎样利用傅立叶变换进行频域滤波 2．掌握频域滤波的概念及方法 3．熟练掌握频域空间的各类滤波器 4．利用MATLAB程序进行频域滤波

二、 实验原理及知识点

频域滤波分为低通滤波和高通滤波两类，对应的滤波器分别为低通滤波器和高通滤波器。频域低通过滤的基本思想：

G(u,v)=F(u,v)H(u,v)

F(u,v)是需要钝化图像的傅立叶变换形式，H(u,v)是选取的一个低通过滤器变换函数，G(u,v)是通过H(u,v)减少F(u,v)的高频部分来得到的结果，运用傅立叶逆变换得到钝化后的图像。

理想地通滤波器(ILPF)具有传递函数：

?1ifD(u,v)?D0 H(u,v)???0ifD(u,v)?D0其中，D0为指定的非负数，D(u,v)为(u,v)到滤波器的中心的距离。

D(u,v)?D0的点的轨迹为一个圆。

n阶巴特沃兹低通滤波器(BLPF)(在距离原点D0处出现截至频率)的传递函数为H(u,v)?11?[D(u,v)D0]2n

与理想地通滤波器不同的是，巴特沃兹率通滤波器的传递函数并不是在

D0处突然不连续。

高斯低通滤波器(GLPF)的传递函数为

H(u,v)?eD2(u,v)2?2其中，?为标准差。

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相应的高通滤波器也包括：理想高通滤波器、n阶巴特沃兹高通滤波器、高斯高通滤波器。给定一个低通滤波器的传递函数Hlp(u,v)，通过使用如下的简单关系，可以获得相应高通滤波器的传递函数：Hhp?1?Hlp(u,v)

利用MATLAB实现频域滤波的程序

f=imread('room.tif');

F=fft2(f); %对图像进行傅立叶变换

%对变换后图像进行队数变化，并对其坐标平移，使其中心化 S=fftshift(log(1+abs(F)));

S=gscale(S); %将频谱图像标度在0-256的范围内 imshow(S) %显示频谱图像 h=fspecial('sobel'); %产生空间‘sobel’模版 freqz2(h) %查看相应频域滤波器的图像 PQ=paddedsize(size(f)); %产生滤波时所需大小的矩阵 H=freqz2(h,PQ(1),PQ(2)); %产生频域中的‘sobel’滤波器

H1=ifftshift(H); %重排数据序列，使得原点位于频率矩阵的左上角 imshow(abs(H),[]) %以图形形式显示滤波器 figure,imshow(abs(H1),[])

gs=imfilter(double(f),h); %用模版h进行空域滤波 gf=dftfilt(f,H1); %用滤波器对图像进行频域滤波 figure,imshow(gs,[]) figure,imshow(gf,[]) figure,imshow(abs(gs),[]) figure,imshow(abs(gf),[])

f=imread('number.tif'); %读取图片

PQ=paddedsize(size(f)); %产生滤波时所需大小的矩阵 D0=0.05*PQ(1); %设定高斯高通滤波器的阈值

H=hpfilter('gaussian',PQ(1),PQ(2),D0); %产生高斯高通滤波器 g=dftfilt(f,H); %对图像进行滤波 figure,imshow(f) %显示原图像 figure,imshow(g,[]) %显示滤波后图像

三、 实验步骤：

1．调入并显示所需的图片；

2．利用MATLAB提供的低通滤波器实现图像信号的滤波运算，并与

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空间滤 波进行比较。

3．利用MATLAB提供的高通滤波器对图像进行处理。 4．记录和整理实验报告。

四、实验仪器

1．计算机； 2．MATLAB程序；

3．移动式存储器（软盘、U盘等）。 4．记录用的笔、纸。

五、实验报告内容

1．叙述实验过程；

2．提交实验的原始图像和结果图像。

六、实验报告要求

描述实验的基本步骤，用数据和图片给出各个步骤中取得的实验结果，

并进行必要的讨论，必须包括原始图像及其计算/处理后的图像。

七、思考题

1．结合实验，评价频域滤波有哪些优点？ 2．在频域滤波过程中需要注意哪些事项？

八、实验图片

room.tif number.tif

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实验八 彩色图像处理

一、实验目的

", 使用MatLab 软件对图像进行彩色处理。使学生通过实验熟悉使用

MatLab软件进行图像彩色处理的有关方法，并体会到图像彩色处理技术以及对图像处理的效果。

二、实验要求

",要求学生能够完成彩色图像的分析，能正确讨论彩色图像的亮度、色调

等性质；会对彩色图像进行直方图均衡，并能正确解释均衡处理后的结果；能够对单色图像进行伪彩色处理、利用多波长图像进行假彩色合成、进行单色图像的彩色变换。

三、实验内容与步骤

(1) 彩色图像的分析

", 调入并显示彩色图像flower1.tif ； ", 拆分这幅图像，并分别显示其R，G，B分量；

", 根据各个分量图像的情况讨论该彩色图像的亮度、色调等性质。 (2) 彩色图像的直方图均衡 ", 接内容(1)；

", 显示这幅图像的R，G，B分量的直方图，分别进行直方图均衡处理，并显示均衡后的直方图和直方图均衡处理后的各分量； ", 将处理完毕的各个分量合成彩色图像并显示其结果； ", 观察处理前后图像的彩色、亮度、色调等性质的变化。 (3) 假彩色处理

", 调入并显示红色可见光的灰度图像vl_red.jpg、绿色可见光的灰度图像vl_green.jpg和蓝色可见光的灰度图像vl_blue.jpg；以及近红外灰度图像infer_near.jpg和中红外灰度图像infer_mid.jpg；

", 以图像vl_red.jpg为R；图像vl_green.jpg为G；图像vl_blue.jpg为B，将这三幅图像组合成可见光RGB彩色图像；

", 分别以近红外图像infer_near.jpg和中红外图像infer_mid替换R分量，

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