實(shí)驗(yàn)二圖像增強(qiáng)

1、福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院信息工程類實(shí)驗(yàn)報(bào)告系： 信息與機(jī)電工程系 專業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 年級(jí)： 2013級(jí) 姓名： 白瑋強(qiáng) 學(xué)號(hào)： 136709073 實(shí)驗(yàn)課程： 數(shù)字圖像處理 實(shí)驗(yàn)室號(hào)：_ 金綜B704 實(shí)驗(yàn)設(shè)備號(hào)： B704-085 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2016.5.24 指導(dǎo)教師簽字： 成績(jī)： 實(shí)驗(yàn)二 圖像增強(qiáng)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握灰度直方圖的概念及其計(jì)算方法；2、熟練掌握直力圖均衡化和直方圖規(guī)定化的計(jì)算過(guò)程；3、掌握平滑處理的算法和用途，學(xué)習(xí)使用均值濾波、中值濾波和拉普拉斯銳化進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理的程序設(shè)計(jì)方法；4、了解噪聲模型及對(duì)圖像添加噪聲的基本方法；5、利用MATLAB程序進(jìn)行圖像增強(qiáng)。二、

2、 實(shí)驗(yàn)原理圖像增強(qiáng)是指按特定的需要突出一幅圖像中的某些信息，同時(shí)，消弱或去除某些不需要的信息的處理方法。其主要目的是處理后的圖像對(duì)某些特定的應(yīng)用比原來(lái)的圖像更加有效。圖像增強(qiáng)技術(shù)主要有直方圖修改處理、圖像平滑化處理、圖像尖銳化處理和彩色處理技術(shù)等。1、直方圖均衡化通過(guò)點(diǎn)運(yùn)算將輸入圖像轉(zhuǎn)換為在每一級(jí)上都有相等像素點(diǎn)數(shù)的輸出圖像。按照?qǐng)D像概率密度函數(shù)PDF的定義：通過(guò)轉(zhuǎn)換公式獲得：2、均值（中值）濾波是指在圖像上，對(duì)待處理的像素給定一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的臨近像素。將模板中的全體像素的均值（中值）來(lái)代替原來(lái)像素值的方法。3、拉普拉斯算子如下：拉普拉斯算子首先將自身與周圍的8個(gè)像素相減，表示自

3、身與周圍像素的差異，再將這個(gè)差異加上自身作為新像素的灰度。三、 實(shí)驗(yàn)步驟1、打開(kāi)計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)MATLAB程序；程序組中“work”文件夾中應(yīng)有待處理的圖像文件；2、調(diào)入待處理的數(shù)字圖像，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)均衡化處理；3、啟動(dòng)MATLAB程序，對(duì)圖像文件分別進(jìn)行直方圖均衡化、均值濾波、中值濾波和拉普拉斯銳化操作；添加噪聲，重復(fù)上述過(guò)程觀察處理結(jié)果。四、 實(shí)驗(yàn)儀器1、計(jì)算機(jī)；2、MATLAB程序；3、移動(dòng)式存儲(chǔ)器（軟盤(pán)、U盤(pán)等）。4、記錄用的筆、紙。五、 實(shí)驗(yàn)程序(1)直方圖均衡化:A=imread(Hydrangeas.jpg)A=rgb2gray(A);I=histeq(A); %調(diào)用函數(shù)完成直方圖

4、均衡化subplot(1,2,1),imshow(A); %直方圖均衡化前的圖像效果subplot(1,2,2),imshow(I); %直方圖均衡化后的圖像效果figure,subplot(1,2,1),imhist(A); %均衡化前的直方圖subplot(1,2,2),imhist(I); %均衡化后的直方圖 (2)均值濾波I=imread(Hydrangeas.jpg );subplot(2,3,1),imshow(I),title(原始圖像);I=rgb2gray(I);I1=imnoise(I,gaussian,0,0.005);subplot(2,3,2),imshow(I1),

5、title( 添加高斯噪聲的圖像);k1=filter2(fspecial(average,3),I1)/255; %進(jìn)行3*3模板平滑濾波k2=filter2(fspecial(average,5),I1)/255; %進(jìn)行5*5模板平滑濾波k3=filter2(fspecial(average,7),I1)/255; %進(jìn)行7*7模板平滑濾波k4=filter2(fspecial(average,9),I1)/255; %進(jìn)行9*9模板平滑濾波subplot(2,3,3),imshow(k1);title(3*3 模板平滑濾波);subplot(2,3,4),imshow(k2);titl

6、e(5*5 模板平滑濾波);subplot(2,3,5),imshow(k3);title(7*7 模板平滑濾波);subplot(2,3,6),imshow(k4);title(9*9 模板平滑濾波);(3)中值濾波:I=imread(Hydrangeas.jpg);I=rgb2gray(I);J=imnoise(I,salt & pepper,0.02);subplot(2,3,1),imshow(I);title(原圖像);subplot(2,3,2),imshow(J);title(添加椒鹽噪聲圖像);k1=medfilt2(J); %進(jìn)行3*3模板中值濾波k2=medfilt2(J,

7、5,5); %進(jìn)行5*5模板中值濾波k3=medfilt2(J,7,7); %進(jìn)行7*7模板中值濾波k4=medfilt2(J,9,9); %進(jìn)行9*9模板中值濾波subplot(2,3,3),imshow(k1);title(3*3模板中值濾波);subplot(2,3,4),imshow(k2);title(5*5模板中值濾波 );subplot(2,3,5),imshow(k3);title(7*7模板中值濾波);subplot(2,3,6),imshow(k4);title(9*9 模板中值濾波);（4）拉普拉斯銳化操作 I = imread(Hydrangeas.jpg); imsh

8、ow(I); h=0 -1 0;-1 4 -1;0 -1 0; I2=imfilter(I,h); figure,imshow(I2);六、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容1、敘述實(shí)驗(yàn)過(guò)程；（1）讀取圖片，灰度化處理，輸入要直方圖均衡化的代碼運(yùn)行得出結(jié)果。（2）讀取圖片，灰度化處理，添加噪聲代碼及均值濾波代碼運(yùn)行得出結(jié)果。（3）讀取圖片，灰度化處理，添加噪聲代碼及中值濾波代碼運(yùn)行得出結(jié)果。（4）讀取圖片，灰度化處理，輸入拉普拉斯銳化代碼運(yùn)行得出結(jié)果。2、提交實(shí)驗(yàn)的原始圖像和結(jié)果圖像。(1)直方圖均衡化:(2) 均值濾波(3)中值濾波（4）拉普拉斯銳化操作七、 思考題1、直方圖是什么概念？它反映了圖像的什么信息？灰度直方圖是灰度級(jí)的函數(shù)，是對(duì)圖像中灰度級(jí)分布的統(tǒng)計(jì)。反映的是一幅圖像中各灰度級(jí)像素出現(xiàn)的頻率。2、直方圖均衡化是什么意思？它的主要用途是什么？直