在校生做DSP技術實踐的實習報告(1)

1、在校生做DSP技術實踐的實習報告(1) 一 、實習題目 1、 灰度線性變換 2、 灰度的對數(shù)變換 3、 鋸齒波變換 4、 圖像剪取 二 、實習目的： 1、 鞏固和深化數(shù)字圖像處理技術所涉及的數(shù)理基礎、基本算法和各種圖像處理技術方法，學習和掌握圖像變換。 2、 對學習圖像處理的基礎知識對其應用工程實踐有一定的認識，提高學生對應用軟件的使用能力。 3、 通過理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識，提高學生獨立分析和解決實際問題的能力，增強學生的工程意識，打好專業(yè)基礎 三、實習要求: 1、能夠根據(jù)設計題目要求查閱檢索有關的文獻資料，結(jié)合題目選學有關參考書; 2、熟悉計算機圖像處理的設計方法; 3、熟悉圖像灰

2、度變換程序的設計方法; 4、掌握圖像灰度變換的仿真方法; 5、完成圖像的灰度變換。 四、系統(tǒng)原理描述: 灰度變換將輸入圖像映射為輸出圖像，輸出圖像每個像素點的灰度值僅由對應的輸入像素點的值決定。它常用于改變圖像的灰度范圍及分布，是圖像數(shù)字化及圖像顯示的重要工具?；叶茸儞Q因其作用性質(zhì)有時也被稱為對比度增強、對比度拉伸或點運算，稱之為灰度變換。 灰度變換實際上是灰度到灰度的映射過程。設輸入圖像為A輸出圖像為B，則灰度變換可表示為： 即灰度變換完全由灰度映射函數(shù)決定。顯然灰度變換不會改變圖像內(nèi)像素點之間的空間關系。 1. 灰度線性變換 設圖像灰度值f的可能值域為D，但在一定條件下，使得其取值范圍縮小

3、為且如圖 7-11所示，這種狀態(tài)常出現(xiàn)于連續(xù)圖f值的動態(tài)范圍小，或攝影曝光不足中，因而其對應的直方圖P 如圖所示，集中于某個較小的灰度區(qū)間內(nèi)。但是通常人們希望灰度直方圖在全部灰度區(qū)域內(nèi)均勻分布，最簡單地是把低反差圖像進行灰度變換得到高反差圖像，即線性變換，如下式： 該式可以使變換后的灰度的取值范圍擴大到 一般來說，只有當兩個相鄰像素的灰度值相差到一定程度時，人的視覺才能分辨。若灰度值D僅在較小區(qū)間內(nèi)時，則人眼可分辨的亮度差的總級數(shù)則亦很少，從而造成目標圖 像灰度值與背景灰度值相接近，人眼而無法分辨檢出。而對其進行的變換后，則如上圖可使變得更大，從而使得視覺上對變換后圖像能夠分辨的亮度差的總級數(shù)

4、增加，造成目標圖像與背景間亮度差異的加大，使原先無法被人眼檢出的目標圖像也能檢出，且變換后圖像清晰度也大大提高。 2. 灰度的對數(shù)變換 對數(shù)變換常用來擴展低值灰度，而壓縮高值灰度，這樣可以使低值灰度的圖像細節(jié)更容易看清楚，對數(shù)變換的表達式為： 其中K為一根據(jù)圖像內(nèi)容來確定的常數(shù)因子。 3. 鋸齒波變換 這種方法常用來在動態(tài)范圍較小的顯示器上顯示動態(tài)范圍較大的圖像，或者用來發(fā)現(xiàn)圖像中基本輪廓，變換曲線如圖所示。 4. 圖像剪取 對于灰度圖像f，設定一個閾值t，若f t,則f的值保持不變。處理后的圖像仍然是灰度圖像，只不過閾值t以下的像素被置0。XX請注明 五、方案論證及系統(tǒng)設計 六、系統(tǒng)程序的設

5、計 1、灰度線性變換 #include #include #include /添加圖像和視頻處理庫頭文件 #include /添加圖像例子頭文件。 /包含原始的圖像文件goldhill128128 #define MAX_PIXEL_VALUE 256 /包含原始圖像像素的最大灰度值 #define WIDTH 128 #define HEIGHT 128 /原始圖像行和列的像素數(shù) int my_result256; /保存自編函數(shù)得到的灰度圖結(jié)果的數(shù)組 short histogram_output256; /保存調(diào)用庫函數(shù)得到的灰度圖結(jié)果的數(shù)組 short my_threshold_val=

6、175; /short my_threshold_val=127; /閾值的設定 void my_histogram; /聲明自編灰度圖算法顯示函數(shù) void main int i; int my_size; short *input; my_size = WIDTH*HEIGHT; /計算所有像素點數(shù) input = &goldhill00; /獲取原始圖像的首地址 for histogram_outputi= 0; IMG_histogram; /調(diào)用庫函數(shù)實現(xiàn)灰度圖顯示 my_histogram; /自編C語言算法程序?qū)崿F(xiàn)灰度圖顯示 IMG_threshold; /調(diào)用庫函數(shù)實現(xiàn)

7、閾值處理與顯示 while; void my_histogram int za=10,zb=235,i,j,z1=0,z2=255,zzba; short 128; /定義了一個指針變量p。 /指向了一個包含128個元素的一維數(shù)組, /即行指針變量p p=goldhill; zzba=/; /獲取原始圖像的首地址 / for my_resulti=0; for for if+j)=zb)*+j)=z2; else *+j)=zzba*+j)-za)+z1+; / k=*+j); / my_resultk+; /自編灰度直方圖算法顯示函數(shù) 2、灰度的對數(shù)變換 #include #include

8、#include /添加圖像和視頻處理庫頭文件 #include /添加圖像例子頭文件。 /包含原始的圖像文件goldhill128128 #define MAX_PIXEL_VALUE 256 /包含原始圖像像素的最大灰度值 #define WIDTH 128 #define HEIGHT 128 #define ZERO 0 /原始圖像行和列的像素數(shù) int my_result256; /保存自編函數(shù)得到的灰度直方圖結(jié)果的數(shù)組 short histogram_output256; /保存調(diào)用庫函數(shù)得到的灰度直方圖結(jié)果的數(shù)組 short my_threshold_val=175; /shor

9、t my_threshold_val=127; /閾值的設定 void my_histogram; /聲明自編灰度直方圖算法顯示函數(shù) void main int i; int my_size; short *input; my_size = WIDTH*HEIGHT; /計算所有像素點數(shù) input = &goldhill00; /獲取原始圖像的首地址 for histogram_outputi= 0; IMG_histogram; /調(diào)用庫函數(shù)實現(xiàn)灰度直方圖顯示 my_histogram; /自編C語言算法程序?qū)崿F(xiàn)灰度直方圖顯示 IMG_threshold; /調(diào)用庫函數(shù)實現(xiàn)閾值處理

10、與顯示 while; void my_histogram int i,j; double za=2,zb=128,z1=0,z2=255,fij,gij,zzlba; short 128; /定義了一個指針變量p。 /指向了一個包含128個元素的一維數(shù)組, /即行指針變量p p=goldhill; zzlba=/-log); /獲取原始圖像的首地址 / for my_resulti=0; /初始化灰度直方圖結(jié)果數(shù)組 for for /* log transform.*/ fij=*+j); iffij=; gij=zzlba*-log)+z1; *+j)=gij+; / k=*+j); / m

11、y_resultk+; 3、鋸齒波變換 #include #include #include /添加圖像和視頻處理庫頭文件 #include /添加圖像例子頭文件。 /包含原始的圖像文件goldhill128128 #define MAX_PIXEL_VALUE 256 /包含原始圖像像素的最大灰度值 #define WIDTH 128 #define HEIGHT 128 /原始圖像行和列的像素數(shù) int my_result256; /保存自編函數(shù)得到的灰度直方圖結(jié)果的數(shù)組 short histogram_output256; /保存調(diào)用庫函數(shù)得到的灰度直方圖結(jié)果的數(shù)組 short my_t

12、hreshold_val=175; /short my_threshold_val=127; /閾值的設定 void my_histogram; /聲明自編灰度直方圖算法顯示函數(shù) void main int i; int my_size; short *input; my_size = WIDTH*HEIGHT; /計算所有像素點數(shù) input = &goldhill00; /獲取原始圖像的首地址 for histogram_outputi= 0; IMG_histogram; /調(diào)用庫函數(shù)實現(xiàn)灰度直方圖顯示 my_histogram; /自編C語言算法程序?qū)崿F(xiàn)灰度直方圖顯示 IMG_

13、threshold; /調(diào)用庫函數(shù)實現(xiàn)閾值處理與顯示 while; void my_histogram int i,j; float lwidth=128,ratio=128,gg=235; short 128; /定義了一個指針變量p。 /指向了一個包含128個元素的一維數(shù)組, /即行指針變量p p=goldhill; /獲取原始圖像的首地址 / for my_resulti=0; /初始化灰度直方圖結(jié)果數(shù)組 for for gg=*+j); while gg=gg-lwidth; *+j)=gg*ratio+; / k=*+j); / my_resultk+; /自編灰度直方圖算法顯示函數(shù)

14、 4、圖像剪取 #include #include #include /添加圖像和視頻處理庫頭文件 #include /添加圖像例子頭文件。 /包含原始的圖像文件goldhill128128 #define MAX_PIXEL_VALUE 256 /包含原始圖像像素的最大灰度值 #define WIDTH 128 #define HEIGHT 128 /原始圖像行和列的像素數(shù) #define ZERO 0 int my_result256; /保存自編函數(shù)得到的灰度直方圖結(jié)果的數(shù)組 short histogram_output256; /保存調(diào)用庫函數(shù)得到的灰度直方圖結(jié)果的數(shù)組 short m

15、y_threshold_val=175; /short my_threshold_val=127; /閾值的設定 void my_histogram; /聲明自編灰度直方圖算法顯示函數(shù) void main int i; int my_size; short *input; my_size = WIDTH*HEIGHT; /計算所有像素點數(shù) input = &goldhill00; /獲取原始圖像的首地址 for histogram_outputi= 0; IMG_histogram; /調(diào)用庫函數(shù)實現(xiàn)灰度直方圖顯示 my_histogram; /自編C語言算法程序?qū)崿F(xiàn)灰度直方圖顯示 I

16、MG_threshold; /調(diào)用庫函數(shù)實現(xiàn)閾值處理與顯示 while; void my_histogram int i,j,threshold=0; short 128; /定義了一個指針變量p。 /指向了一個包含128個元素的一維數(shù)組, /即行指針變量p p=goldhill; /獲取原始圖像的首地址 / for my_resulti=0; /初始化灰度結(jié)果數(shù)組 for for *+j)=+j) / k=*+j); / my_resultk+; /自編灰度算法顯示函數(shù) 七、調(diào)試方法及性能分析與實驗 通過灰度線性變換程序?qū)⒁桓眻D像進行線性處理，線性變換后得到的圖像如圖。通過灰度對數(shù)變換程序?qū)D像進行對數(shù)處理，得到對數(shù)變換后的圖像如圖。通過鋸齒波程序?qū)D像進行處理 ，得到處理后的圖像如圖。通過圖像剪取程序?qū)D像進行處理，得到處理后的圖像如圖。 圖一 線性變換 圖二 對數(shù)變換 圖三 鋸齒波變換 圖四 圖