實(shí)驗(yàn)3灰度變換

1、實(shí)驗(yàn)三 灰度變換與直方圖處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解圖像直方圖的含義；2、掌握MATLAB中灰度轉(zhuǎn)換和直方圖處理相關(guān)函數(shù)；3、了解直方圖均衡化的實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容1、灰度轉(zhuǎn)換灰度變換是圖像增強(qiáng)技術(shù)中最簡(jiǎn)單的一類(lèi)。常用的三類(lèi)基本函數(shù)：線性函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪次函數(shù)。（1）圖像反轉(zhuǎn)：對(duì)教材中61頁(yè)的圖像Fig3.04(a)的圖像進(jìn)行反轉(zhuǎn)變換 Image=imread('Fig3.04(a).jpg');imshow(Image);Image=255-double(Image); %反轉(zhuǎn)figure(2),imshow(uint8(Image);11電子韋志東（2）對(duì)數(shù)變換：對(duì)教

2、材中62頁(yè)的圖像Fig3.05(a)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換close allImage=imread('Fig3.05(a).jpg');imshow(Image);Image=log(1+double(Image); %對(duì)數(shù)變換figure(2),imshow(Image,);（3）冪次變換：對(duì)教材中66頁(yè)的圖像Fig3.09(a)進(jìn)行冪次變換close allImage=imread('Fig3.09(a).jpg');imshow(Image);Image2=double(Image).3.0; %3figure(2),imshow(Image2,);Image2=

3、double(Image).4.0;figure(3),imshow(Image2,);Image2=double(Image).5.0;figure(4),imshow(Image2,);2、灰度直方圖的顯示 imhistimhist是MATLAB提供的顯示圖像灰度直方圖的函數(shù)。(1) 顯示圖像cameraman.tif 的直方圖。close allx=imread('cameraman.tif');figuresubplot(2,1,1)imshow(x)subplot(2,1,2)imhist(x)（2）還可以將直方圖顯示成其他形式，比如柱形圖（續(xù)一）或者折線圖（續(xù)二）。

4、 （續(xù)一）：h=imhist(x);h1=h(1:10:256);horz=1:10:256; bar(horz,h1) axis(0 255 0 15000) set(gca, 'xtick',0:50:255)set(gca, 'ytick',0:2000:15000)（續(xù)二）：h=imhist(x);plot(h) axis(0 255 0 15000) set(gca, 'xtick',0:50:255)set(gca, 'ytick',0:2000:15000)思考題1： 顯示教材中71頁(yè)，暗、亮、低對(duì)比度和高對(duì)比度圖以

5、及它們對(duì)應(yīng)的直方圖，即顯示實(shí)驗(yàn)文件夾中Fig3.15(a)1.jpg Fig3.15(a)4.jpg各圖的直方圖，觀察其直方圖的分布情況，進(jìn)一步了解直方圖的含義。圖2-1 暗、亮、低對(duì)比度和高對(duì)比度圖(1)close allx=imread(Fig3.15(a)1.jpg);figuresubplot(2,1,1)imshow(x)subplot(2,1,2)imhist(x)(2) close allx=imread('Fig3.15(a)2.jpg');figuresubplot(2,1,1)imshow(x)subplot(2,1,2)imhist(x)(3) close

6、 allx=imread('Fig3.15(a)3.jpg');figuresubplot(2,1,1)imshow(x)subplot(2,1,2)imhist(x)(4) close allx=imread('Fig3.15(a)4.jpg');figuresubplot(2,1,1)imshow(x)subplot(2,1,2)imhist(x)3、圖像的強(qiáng)度調(diào)整函數(shù)imadjust（1）imadjust是MATLAB提供的圖像強(qiáng)度調(diào)整函數(shù)。利用它也可以實(shí)現(xiàn)圖像反轉(zhuǎn)。close allI=imread('Fig3.04(a).jpg');i

7、mshow(I,);JJ=imadjust(I,0 1,1 0);figure(2),imshow(JJ,)（2）使用imadjust函數(shù)對(duì)cameraman.tif圖像進(jìn)行灰度壓縮 close allx=imread('cameraman.tif');figuresubplot(2,2,1), imshow(x)subplot(2,2,2), imhist(x)subplot(2,2,3)y=imadjust(x,0.4 0.6); %imadjust函數(shù)進(jìn)行灰度壓縮imshow(y)subplot(2,2,4), imhist(y)思考題2：查看imadjust函數(shù)的使用方

8、法，把實(shí)驗(yàn)文件夾中的lena_adjust.bmp 用imadjust 進(jìn)行灰度范圍拉伸，得出類(lèi)似圖2-2的結(jié)果，寫(xiě)出命令。 圖2-2 imadjust調(diào)整lena圖像close allx=imread('lena_adjust.bmp');figuresubplot(2,2,1), imshow(x)subplot(2,2,2), imhist(x)subplot(2,2,3)y=imadjust(x,0.4 0.542,); imshow(y)subplot(2,2,4), imhist(y)( 注解：>> max(x(:)ans =138>> mi

9、n(x(:)ans =102>> 102/255ans =0.4000>> 138/255ans =0.5412)3、直方圖均衡化 histeq直方圖均衡化是圖像增強(qiáng)的一個(gè)重要方法，人們已經(jīng)提出了很多直方圖均衡化和規(guī)定化的算法，其中基于累積分布函數(shù)的算法最為經(jīng)典。histeq命令就是基于這種經(jīng)典的算法。對(duì)教材中75頁(yè)的圖像Fig3.15(a)1.jpg的進(jìn)行直方圖均衡化處理。close allImage =imread('Fig3.15(a)1.jpg');Out_Image = histeq(Image);figuresubplot(1,2,1),im

10、show(Image)subplot(1,2,2),imhist(Image)figuresubplot(1,2,1),imshow(Out_Image)subplot(1,2,2),imhist(Out_Image)思考題3：編寫(xiě)m程序，顯示圖像的直方圖，并與imhist()函數(shù)結(jié)果做比較。（提示：對(duì)圖像I的灰度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，myhist(I(i,j)1)=myhist(I(i,j)+1)+1; 圖像灰度值I（i,j）的范圍是【0 255】，matlab中數(shù)組下標(biāo)是從1開(kāi)始的。用plot(myhist)來(lái)顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果。）close allP=imread('Fig3.04(a).jpg');y=zeros(1,256);m n=size(P)for i=1:m for j=1:ny(double(P(i,j)+1)=y(double(P(i,j)+1)