數(shù)字圖像處理實驗4空間域和頻率域圖像處理

1、電子信息學(xué)院實驗報告書 課 程 名： 數(shù)字圖像處理課程實驗 題 目：實驗四 空間域和頻率域圖像處理 實驗類別： 【驗證實驗】 班 級： 電子1313 學(xué) 號： 131003430326 姓 名： 吳限 評語：（1）實驗程序代碼： 正確 基本正確 不正確（2）實驗結(jié)果分析： 準確 基本準確 不準確（3）實驗報告撰寫： 規(guī)范 基本規(guī)范 不規(guī)范成績：A B C D ，指導(dǎo)教師： 批閱時間： 年 月 日數(shù)字圖像處理 61、實驗內(nèi)容或題目題目 空間域和頻率域圖像處理內(nèi)容圖像灰度變換與空間域濾波屬于空域圖像處理方法，直接對圖像像素進行處理。圖像灰度變換采用MATLAB工具箱中的灰度變換函數(shù)、直方圖處理函數(shù)

2、等函數(shù)及其相應(yīng)的語法格式對實驗一生成的圖像進行處理?？臻g域濾波采用MATLAB工具箱中提供的空間域濾波器對圖像進行空間域濾波處理。傅立葉變換（Fourier Transform）是線性系統(tǒng)分析的一個有力工具，它能夠定量分析諸如數(shù)字化系統(tǒng)、采樣點、電子放大器、卷積濾波器、噪聲等的作用。通過實驗培養(yǎng)這項技能，將有助于解決大多數(shù)圖像處理問題。對任何想在工作中有效應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)的人來說，學(xué)習(xí)好傅立葉變換很有必要。對于二維信號，二維傅立葉變換定義為：其逆變換：二維離散傅立葉變換為：其逆變換：2、實驗?zāi)康呐c要求目的1、 了解圖像空間域濾波的意義和手段；2、 熟悉圖像空間域濾波的MATLAB函數(shù)；3、

3、 熟練掌握應(yīng)用MATLAB軟件編程進行空間域濾波的方法。4、 了解頻域圖像處理的意義和手段；5、 熟悉離散傅里葉變換的基本性質(zhì)；6、 熟練掌握圖像傅里葉變換的方法及應(yīng)用；7、 了解二維頻譜的分布特點；8、 掌握利用MATLAB工具箱實現(xiàn)頻域圖像處理要求1、 將直方圖增強和空間域濾波結(jié)果打印出來提交；2、 提交程序源代碼M文件；3、 比較直方圖增強前后圖像的視覺效果有何不同。3、實驗儀器1、 計算機一臺；2、 MATLAB軟件一套；3、 移動存儲器（U盤等）；4、 實驗圖像若干。4、實驗圖像5、實驗步驟1、 打開計算機并啟動MATLAB程序，在“work”文件夾下找到待處理的圖像文件；2、 統(tǒng)計

4、原圖像的灰度直方圖，并利用直方圖均衡方法進行增強；分別對原圖像添加高斯和運動平滑濾波；3、 記錄和整理實驗報告。4、 打開計算機并啟動MATLAB程序；5、 讀入test.bmp圖像，并計算其傅立葉變換的模值；6、 分別構(gòu)造gaussian濾波器（,）和motion濾波器（，）；7、 利用上一步驟構(gòu)造的兩個濾波器分別對test.bmp的頻域模值進行濾波處理；8、 將原圖像和頻域濾波的結(jié)果顯示出來；9、 重新構(gòu)造一幅黑白二值圖像，在的黑色背景中心生成一個的白色方塊；10、 了解傅立葉變換為可分離核變換的性質(zhì)，并利用1D FFT子程序?qū)崿F(xiàn)2D傅立葉變換；11、 把低頻分量移到圖像中心，而把高頻分量

5、移到四個角上（利用函數(shù)）；12、 利用圖像增強中動態(tài)范圍壓縮的方法增強2D FFT（）；13、 研究傅立葉變換幅度的平移不變性；14、 研究傅立葉變換幅度的旋轉(zhuǎn)性質(zhì)；15、 研究傅立葉變換的尺度變換性質(zhì)；16、 記錄和整理實驗報告。6、程序代碼clearclca=imread('girl2.jpg');%讀取圖像b=rgb2gray(a);%轉(zhuǎn)換成灰度圖像c=histeq(b,256);figuresubplot(221),imshow(a);title('原圖');subplot(222),imshow(c);title('均衡化圖');sub

6、plot(223),imhist(b);title('原圖灰度直方圖');subplot(224),imhist(c);title('均衡化直方圖');d=fspecial('gaussian',3,1);%構(gòu)造gaussian濾波器（hsize=3,sigma=1）e=fspecial('motion',9,45);%構(gòu)造motion濾波器（len=9，theta=45）f=imfilter(a,d);%gaussian濾波處理g=imfilter(a,e);%motion濾波處理figuresubplot(221),imsho

7、w(a);title('原圖');subplot(222),imshow(f);title('高斯濾波');subplot(223),imshow(g);title('運動平衡濾波'); %頻率域圖像處理A=zeros(128);A(62:64,62:66)=1;%構(gòu)造一幅黑白二值圖像figureF1=fft2(A,128,128);%2D傅里葉變換F2=fftshift(F1);%將原點移至中心F3=log(1+abs(F2);A1=zeros(128);A1(22:26,22:26)=1;F4=fft2(A1,128,128);A2=imro

8、tate(A,-45);%旋轉(zhuǎn)45度F5=fft2(A2,128,128);%旋轉(zhuǎn)45度后的傅里葉變換A3=zeros(128);A3(60:68,60:68)=1;F6=fft2(A3,128,128);subplot(341),imshow(A);title('原圖');subplot(342),imshow(F1);title('2D傅里葉變換圖');subplot(343),imshow(F2);title('fftshift');subplot(344),imshow(F3);title('增強圖');subplot(345),imshow(A1);title('平移圖');subplot(346),imshow(F4);title('平移后的傅里葉變換圖');subplot(347),imshow(A2);title('旋轉(zhuǎn)45度圖');subplot(348),imshow(F5);title('旋轉(zhuǎn)45度后的傅里葉變換圖');subplot(349),imshow(A3);title('尺度變換圖');subplot(3,4,10),imshow(F6);title('尺