数字图像处理图像平滑和锐化变换处理.docx
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数字图像处理图像平滑和锐化变换处理
图像平滑和锐化变换处理
一、实验内容和要求
1、灰度变换：
灰度拉伸、直方图均衡、伽马校正、log变换等。
2、空域平滑：
box、gauss模板卷积。
3、频域平滑：
低通滤波器平滑。
4、空域锐化：
锐化模板锐化。
5、频域锐化：
高通滤波器锐化。
二、实验软硬件环境
PC机一台、MATLAB软件
三实验编程及调试
1、灰度变换：
灰度拉伸、直方图均衡、伽马校正、log变换等。
①灰度拉伸程序如下：
I=imread（''）;
J=imadjust（I,[,],[]）;
subplot（2,2,1）,imshow（I）;
subplot（2,2,2）,imshow（J）;
subplot（2,2,3）,imhist（I）;
subplot（2,2,4）,imhist（J）;
②直方图均衡程序如下：
I=imread（''）;
J=histeq（I）;
Subplot（2,2,1）;
Imshow（I）;
Title（'原图像'）;
Subplot（2,2,2）;
Imshow（J）;
Title（'直方图均衡化后的图像'）;
Subplot（2,2,3）;
Imhist（I,64）;
Title（'原图像直方图'）;
Subplot（2,2,4）;
Imhist（J,64）;Title（'均衡变换后的直方图'）;
③伽马校正程序如下：
A=imread（''）;
x=0:
255;
a=80,b=,c=;
B=b.^（c.*（double（A）-a））-1;
y=b.^（c.*（x-a））-1;
subplot（3,2,1）;
imshow（A）;
subplot（3,2,2）;
imhist（A）;
subplot（3,2,3）;
imshow（B）;
subplot（3,2,4）;
imhist（B）;
subplot（3,2,6）;
plot（x,y）;
④log变换程序如下：
Image=imread（''）;
subplot（1,2,1）;imshow（Image）;
Image=log（1+double（Image））;
subplot（1,2,2）;imshow（Image,[]）;
2、空域平滑：
box、gauss模板卷积。
A=imread（''）;
B=rgb2gray（A）;
figure,subplot（3,2,1）;imshow（B）;
title（'原始图象'）;
H=imnoise（B,'gaussian'）;
subplot（3,2,2）;imshow（H）;
title（'高斯噪声'）;
Q=imnoise（B,'salt&pepper'）;
subplot（3,2,3）;imshow（Q）;
title（'椒盐噪声'）;
M=fspecial（'average',3*3）;
E=imfilter（Q,M）;
subplot（3,2,4）;imshow（E）;
title（'3*3平均模板'）;
N=fspecial（'average',5*5）;
K=imfilter（Q,N）;
subplot（3,2,5）;imshow（K）;
title（'5*5平均模板'）;
Z=fspecial（'average',7*7）;
J=imfilter（Q,Z）;
subplot（3,2,6）;imshow（J）;
title（'7*7平均模板'）;
3、频域平滑：
低通滤波器平滑。
频域低通滤波处理噪声的程序如下：
[f1,f2]=freqspace（25,'meshgrid'）;
Hd=zeros（25,25）;
d=sqrt（f1.^2+f2.^2）<;%为截止半径大小
Hd（d）=1;
h=fsamp2（Hd）;
figure
（1）,freqz2（h,[64,64]）;
RGB=imread（''）;
I=rgb2gray（RGB）;
I1=imnoise（I,'gaussian'）;
I2=imnoise（I,'salt&pepper',;
I3=imnoise（I,'speckle'）;
J=imfilter（I,h,'replicate'）;
J1=imfilter（I1,h,'replicate'）;
J2=imfilter（I2,h,'replicate'）;
J3=imfilter（I3,h,'replicate'）;
figure
（2）,subplot（221）,imshow（J）;
title（'原图像滤波后'）;
subplot（222）,imshow（J1）;
title（'高斯污染图像滤波后'）;
subplot（223）,imshow（J2）;
title（'椒盐污染图像污染后'）;
subplot（224）,imshow（J3）;
title（'乘法污染图像滤波后'）;
4、空域锐化：
锐化模板锐化。
I=imread（''）;
A=RGB2gray（I）;
figure,subplot（2,3,1）;
imshow（A）;
title（'原图'）;
hs=fspecial（'sobel'）;
S=imfilter（A,hs）;
hp=fspecial（'prewitt'）;
P=imfilter（A,hs）;
A=double（A）;%双精度型
H=[0,1,0;1,-4,1;0,1,0];%拉普拉斯算子
J=conv2（A,H,'same'）;
K=A-J;
subplot（2,3,2）,imshow（K）;
title（'拉普拉斯锐化图像'）;
B=edge（A,'roberts',;
subplot（2,3,3）,imshow（B）;
title（'罗伯特锐化图像'）;
subplot（2,3,4）,imshow（S）;
title（'sobel算子锐化图像'）;
subplot（2,3,5）,imshow（P）;
title（'prewitt算子锐化图像'）;
5、频域锐化：
高通滤波器锐化。
A=imread（''）;
B=rgb2gray（A）;
figure,subplot（131）,imshow（B）;
title（'原图'）;
B=double（B）;
B=fftshift（fft2（B））;
E=B;
[M,N]=size（B）;
k1=round（M/2）;
k2=round（N/2）;
D=50;
fori=1:
1:
M
forj=1:
1:
N
juli=sqrt（（i-k1）^2+（j-k2）^2）;
K（i,j）=1-exp（（-1/2）*juli^2*（1/D^2））;E（i,j）=K（i,j）*E（i,j）;
end
end
E=ifft2（ifftshift（E））;
E=uint8（real（E））;
subplot（132）,imshow（E）;title（'高斯高通滤波器'）;
四、实验结果及分析
1、灰度变换：
灰度拉伸、直方图均衡、伽马校正、log变换等。
①灰度拉伸运行结果如下：
②直方图均衡运行结果如下：
③伽马校正运行结果如下：
④log变换运行结果如下：
2、空域平滑：
box、gauss模板卷积。
3、频域平滑：
低通滤波器平滑。
用频率采样法构建的二维滤波器 ：
figure
（1）
图像经过二维滤波器滤波后图像，figure
（2）
4、空域锐化：
锐化模板锐化。
5、频域锐化：
高通滤波器锐化。
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