频域图像处理和图像恢复MATLAB实验.docx
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频域图像处理和图像恢复MATLAB实验
实验项目名称：
频域图像处理和图像恢复
（所属课程：
图像和视频处理）
学院：
专业班级：
姓名：
学号：
实验日期：
实验地点：
指导教师：
本实验项目成绩：
教师签字：
日期：
__________________
1．实验目的
（1）掌握频域图像处理的基本方法。
（2）掌握图像的傅里叶变换。
（3）掌握空域和频域图像处理的联系与区别。
（4）掌握图像恢复的相关理论和方法。
2．实验内容
（1）显示图像’’和’’傅立叶变换的傅立叶谱图像。
I=imread（''）;
Id=im2double（I）;
I_dft=fft2（Id）;
figure,imshow（Id）,title（'OriginalImage'）;
figure,imshow（log（1+abs（fftshift（I_dft）））,[]）,...
title（'FToforiginalimage'）;
I=imread（''）;
Id=im2double（I）;
I_dft=fft2（Id）;
figure,imshow（Id）,title（'OriginalImage'）;
figure,imshow（log（1+abs（fftshift（I_dft）））,[]）,...
title（'FToforiginalimage'）;
（2）对图像’’采用理想低通滤波器和理想高通滤波器进行处理，分析不同的滤波器得到的结果；
低通R1=35：
I=imread（''）;
Id=im2double（I）;
I_dft=fft2（Id）;
[M,N]=size（I）;
dist=distmatrix（M,N）;
figure,mesh（fftshift（dist））,title（'DistanceMatrix'）;
H=zeros（M,N）;
radius=35;
ind=dist<=radius;
H（ind）=1;
Hd=double（H）;
DFT_filt=Hd.*I_dft;
I2=real（ifft2（DFT_filt））;
figure,imshow（log（1+abs（fftshift（DFT_filt）））,[]）,...
title（'FilteredFT'）;
figure,imshow（I2）,title（'FilteredImage'）;
R2=80:
高通R1=30：
I=im2double（imread（''））;
I_dft=fft2（I）;
[M,N]=size（I）;
dist=distmatrix（M,N）;
H=ones（M,N）;
radius=30;
ind=dist<=radius;
H（ind）=0;
a=1;b=1;
Hd=double（a+（b.*H））;
DFT_filt=Hd.*I_dft;
I2=real（ifft2（DFT_filt））;
figure,imshow（log（1+abs（fftshift（DFT_filt）））,[]）,...
title（'FilteredFT'）;
figure,imshow（I2）,title（'FilteredImage'）;
R2=80:
采用不同的截断半径D1=20、D1=80进行处理，分析截断半径对结果的影响。
（3）对图像’’采用巴特沃斯高通滤波器进行处理，分析不同的截断频率和阶数对结果的影响。
（D1=20,D2=60;n1=2,n2=6）对图像的影响；
D1=20，n1=2:
I=im2double（imread（''））;
I_dft=fft2（I）;
[M,N]=size（I）;
dist=distmatrix（M,N）;
H=ones（M,N）;
cutoff=20;order=2;
H_but=1./（1+（cutoff./dist）.^（2*order））;
H_but_hfe=a+（b.*H_but）;
figure,mesh（fftshift（H_but_hfe））,zlim（[02]）,...
title（'Butterworthhigh-passfilter'）;
DFT_filt_but=H_but_hfe.*I_dft;
I4=real（ifft2（DFT_filt_but））;
figure,imshow（log（1+abs（fftshift（I_dft）））,[]）,...
title（'FToforiginalimage'）;
figure,imshow（log（1+abs（fftshift（DFT_filt_but）））,[]）,...
title（'FilteredFT'）;
figure,imshow（I4）,title（'FilteredImage'）;
D2=60,n2=6:
（4）对图像’’采用高斯低通滤波器、高斯高通滤波器进行处理，显示其对图像处理的结果。
I=imread（''）;
Id=im2double（I）;
I_dft=fft2（Id）;
[M,N]=size（I）;
dist=distmatrix（M,N）;
sigma=30;
H_gau=exp（-（dist.^2）/（2*（sigma^2）））;
figure,imshow（Id）,title（'OriginalImage'）;
figure,imshow（log（1+abs（fftshift（I_dft）））,[]）,...
title（'DFToforiginalimage'）;
figure,mesh（fftshift（dist））,title（'DistanceMatrix'）;
figure,imshow（fftshift（H_gau））,title（'Gaussianlow-pass'）;
DFT_filt_gau=H_gau.*I_dft;
I3=real（ifft2（DFT_filt_gau））;
figure,imshow（log（1+abs（fftshift（DFT_filt_gau）））,[]）,...
title（'FilteredFT'）;
figure,imshow（I3）,title（'FilteredImage'）;
（5）对图像’’添加高斯噪声，分别使用空域技术和频域技术实现噪声去除，恢复图像得到较好的效果。
I=imread（''）;
Inf=imnoise（I,'gaussian',0,;
infd=im2double（Inf）;
I_fix=nlfilter（infd,[33],@harmonic）;
figure
subplot（2,3,1）,imshow（I）,title（'original'）;
subplot（2,3,2）,imshow（Inf）,title（'noise'）;
subplot（2,3,3）,imshow（I_fix）,title（'harmonicfiltered'）;
Id=im2double（I）;
i_dft=fft2（Id）;
[m,n]=size（I）;
dist=distmatrix（m,n）;
h=zeros（m,n）;
radius=35;
ind=dist<=radius;
h（ind）=1;
hd=double（h）;
dft_filt=hd.*i_dft;
i2=real（ifft2（dft_filt））;
subplot（2,3,4）,imshow（i2）,title（'lowfilteredimage'）;
3．实验要求
（1）预习实验相关知识，了解实验目的与内容。
（2）根据实验目的和内容，制定相关的实验方案并进行实施。
（3）实验结束后，对相关内容进行总结和反思。
4．实验器材
（1）PC机及配套软件、一人一套
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