图像预处理例子.docx
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图像预处理例子
一、图像傅里叶变换
例1.利用傅里叶变换图像，观察分析变换结果
A=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\car1.bmp'）;
B=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
A1=fft2（double（A））;
B1=fft2（double（B））;
subplot（1,4,1）;imshow（A）;
subplot（1,4,2）;imshow（A1）;
subplot（1,4,3）;imshow（B）;
subplot（1,4,4）;imshow（B1）;
例2.利用傅里叶变换图像，然后用逆傅里叶变换观察分析变换结果
A=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\car1.bmp'）;
B=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
A1=fft2（double（A））;
B1=fft2（double（B））;
A2=abs（ifft2（A1））;
B2=abs（ifft2（B1））;
subplot（2,3,1）;image（A）;
subplot（2,3,2）;imshow（A1）;
subplot（2,3,3）;image（A2）;
subplot（2,3,4）;image（B）;
subplot（2,3,5）;imshow（B1）;
subplot（2,3,6）;image（B2）;
例3.利用傅里叶变换图像，然后用逆傅里叶变换观察压缩结果
A=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\apple1.bmp'）;
m=rgb2gray（A）;
A1=fft2（double（m））;
s=size（A1）;
P1=zeros（s）;
P1（1:
s
（1）,1:
s
（2）/1.1）=A1（1:
s
（1）,1:
s
（2）/1.1）;
E0=（ifft2（A1））;
E1=abs（ifft2（P1））;
subplot（2,2,1）;image（m）;
subplot（2,2,2）;imshow（A1）;
subplot（2,2,3）;image（E0）;
subplot（2,2,4）;image（E1）;
二、离散余弦变换
例4.利用离散余弦变换图像，然后用逆离散余弦变换
A=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\car1.bmp'）;
B=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
C=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\car.bmp'）;
A1=dct2（A）;
B1=dct2（B）;
C1=dct2（C）;
subplot（2,3,1）;imshow（A）;
subplot（2,3,2）;imshow（A1）;
subplot（2,3,3）;imshow（B）;
subplot（2,3,4）;imshow（B1）;
subplot（2,3,5）;imshow（C）;
subplot（2,3,6）;imshow（C1）
例5.利用离散余弦变换图像，然后用逆离散余弦变换观察压缩结果
D=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\car1.bmp'）;
s=size（D）
D1=dct2（D）;
D2=idct2（D1）;
P=zeros（s）;
P（1:
100,1:
100）=D1（1:
100,1:
100）;
E=idct2（P）;
subplot（2,2,1）;
imshow（D）;
subplot（2,2,2）;
imshow（D1）;
subplot（2,2,3）;
image（D2）;
subplot（2,2,4）;
image（E）;
例6.编程实现离散余弦变换图像（实在太慢）
A=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\car1.bmp'）;
A=double（A）;
s=size（A）
M=s
（1）;
N=s
（2）;
ap0=sqrt（1/M）;
ap=sqrt（2/M）;
aq0=sqrt（1/N）;
aq=sqrt（2/N）;
forp=1:
M-1
forq=1:
N-1
k=0;
form=0:
M-1
forn=0:
N-1
k=A（m+1,n+1）*cos（pi*（2*m+1）*p/（2*M））*cos（pi*（2*n+1）*q/（2*N））+k;
end
end
B（p+1,q+1）=ap*aq*k;
end
end
B
三、灰度变换
例7：
灰度变换例程（p64）
clc
I=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\car.bmp'）;
J1=imadjust（I,[0.3,0.7],[0,1],1）;
J2=imadjust（I,[0.3,0.7],[0,1],0.5）;
J3=imadjust（I,[0.3,0.7],[0,1],1.5）;
J4=imadjust（I,[0.3,0.7],[1,0],1.5）;
subplot（2,3,1）;imshow（I）;
subplot（2,3,2）;imshow（J1）;
subplot（2,3,3）;imshow（J2）;
subplot（2,3,4）;imshow（J3）;
subplot（2,3,5）;imshow（J4）;
例7.1灰度线性变换自编程序（与imadjust（I,[0.3,0.7],[0,1],1）一致）
clc
A=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\car.bmp'）;
A2=double（A）;
M1=floor（0.3*255）;
M2=floor（0.7*255）;
A3=（A2-M1）*255/（M2-M1）;
s=size（A3）;
fori=1:
s
（1）
forj=1:
s
（2）
ifA3（i,j）<0
A3（i,j）=0;
end
ifA3（i,j）>255
A3（i,j）=255;
end
end
end
J1=imadjust（A,[0.3,0.7],[0,1],1）;
A3=uint8（A3）;
subplot（1,3,1）;imshow（A）;
subplot（1,3,2）;imshow（A3）;
subplot（1,3,3）;imshow（J1）
例8：
显示图像与直方图（p67）
解法1：
clc
I=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
subplot（1,2,1）;imshow（I）;
subplot（1,2,2）;imhist（I）;
解法2：
clc
A1=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
=size（A1）;
A2=floor（double（A1））;
N=zeros（1,256）;
fori=1:
s
（1）
forj=1:
s
（2）
k=A2（i,j）;
N（k+1）=N（k+1）+1;
end
end
subplot（1,3,1）;imshow（A1）;
subplot（1,3,2）;imhist（A1）;
subplot（1,3,3）;bar（N）
例9：
直方图均衡化（p70）
clc
I=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\demo1.bmp'）;
J1=histeq（I,64）;J2=histeq（I,32）;J3=histeq（I）;subplot（4,2,1）;imshow（I）;subplot（4,2,2）;imhist（I）;
subplot（4,2,3）;imshow（J1）;subplot（4,2,4）;imhist（J1）;
subplot（4,2,5）;imshow（J2）;subplot（4,2,6）;imhist（J2）;
subplot（4,2,7）;imshow（J3）;subplot（4,2,8）;imhist（J3）;
例10：
直方图规定化（p73）
clc
I=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\demo1.bmp'）;
Q=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
J=histeq（I,32）;
subplot（3,2,1）;imshow（J）;subplot（3,2,2）;imhist（J）;
subplot（3,2,3）;imshow（Q）;subplot（3,2,4）;imhist（Q）;
[counts,x]=imhist（J）;M=histeq（Q,counts）;
subplot（3,2,5）;imshow（M）;subplot（3,2,6）;imhist（M）;
四、空间域图像平滑
例11：
加噪声（p79）
clc
I=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\demo1.bmp'）;
J1=imnoise（I,'gaussian'）;
J2=imnoise（I,'salt&pepper'）;
J3=imnoise（I,'speckle'）;
subplot（2,2,1）;imshow（I）;subplot（2,2,2）;imshow（J1）;
subplot（2,2,3）;imshow（J2）;subplot（2,2,4）;imshow（J3）;
例12：
二维中值滤波函数消噪声（p80）
clc
hood=3;hood1=5;hood2=7;
[I,map]=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\demo1.bmp'）;
noisy=imnoise（I,'salt&pepper',0.05）;
filtered1=medfilt2（noisy,[hoodhood]）;
filtered2=medfilt2（noisy,[hood1hood1]）;
filtered3=medfilt2（noisy,[hood2hood2]）;
subplot（2,3,1）;imshow（I,map）;
subplot（2,3,2）;imshow（noisy,map）;
subplot（2,3,3）;imshow（filtered1,map）;
subplot（2,3,4）;imshow（filtered2,map）;
subplot（2,3,5）;imshow（filtered3,map）;
例12－1自编程序，对图像进行邻域操作，使图形轮廓清晰。
clc
A1=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
A3=double（A1）;
s=size（A3）;
C=[-1-1-1;-18-1;-1-1-1];
fori=2:
s
（1）-1
forj=2:
s
（2）-1
L=A3（i-1:
i+1,j-1:
j+1）.*C;
A4（i,j）=sum（sum（L））;
end
end
A4=uint8（A4）;
subplot（1,2,1）;imshow（A1）;
subplot（1,2,2）;imshow（A4）;
例13：
四邻域和八邻域平均滤波消噪声（p81）
clc
[I,map]=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\demo1.bmp'）;
noisy=imnoise（I,'gaussian',0.05）;
myfilt1=[111;111;111];
myfilt1=myfilt1/9;
filtered1=filter2（myfilt1,noisy）;
myfilt2=[111;121;111];
myfilt2=myfilt2/10;
filtered2=filter2（myfilt2,noisy）;
myfilt3=[121;242;121];
myfilt3=myfilt3/10;
filtered3=filter2（myfilt3,noisy）;
subplot（2,3,1）;imshow（I,map）;
subplot（2,3,2）;imshow（noisy,map）;
subplot（2,3,3）;imshow（filtered1,map）;
subplot（2,3,4）;imshow（filtered2,map）;
subplot（2,3,5）;imshow（filtered3,map）;
空间域图像锐化
例14：
梯度法图像锐化（p85）
clc;
[I,map]=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
I=double（I）;
[IX,IY]=gradient（I）;
GM=sqrt（IX.*IX+IY.*IY）;
OUT1=GM;
OUT2=I;
J=find（GM>=10）;
OUT2（J）=GM（J）;
OUT3=I;
J=find（GM>=10）;
OUT3（J）=255;
OUT4=I;
J=find（GM<=10）;
OUT4（J）=255;
OUT5=I;
J=find（GM>=10）;
OUT5（J）=255;
Q=find（GM<10）;
OUT5（Q）=0;
subplot（3,2,1）;imshow（I,map）;
subplot（3,2,2）;imshow（OUT1,map）;
subplot（3,2,3）;imshow（OUT2,map）;
subplot（3,2,4）;imshow（OUT3,map）;
subplot（3,2,5）;imshow（OUT4,map）;
subplot（3,2,6）;imshow（OUT5,map）;
例15：
空域高通滤波法（p87）
clc;
[I,map]=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
myfilt1=[0-10;-15-1;0-10];
filtered1=filter2（myfilt1,I）;
myfilt2=[-1-1-1;-19-1;-1-1-1];
filtered2=filter2（myfilt2,I）;
myfilt3=[1-21;-25-2;1-21];
filtered3=filter2（myfilt3,I）;
myfilt4=[-1-2-1;-219-2;-1-2-1];
myfilt4=myfilt4/7;
filtered4=filter2（myfilt4,I）;
myfilt5=[-21-2;161;-21-2];
myfilt5=myfilt5/2;
filtered5=filter2（myfilt5,I）;
subplot（3,2,1）;imshow（I,map）;
subplot（3,2,2）;imshow（filtered1,map）;
subplot（3,2,3）;imshow（filtered2,map）;
subplot（3,2,4）;imshow（filtered3,map）;
subplot（3,2,5）;imshow（filtered4,map）;
subplot（3,2,6）;imshow（filtered5,map）;
例16：
模板法锐化（p90）
clc;
[I,map]=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
[M,N]=size（I）;
myfilt1=[121;000;-1-2-1];
filtered1=filter2（myfilt1,I）;
myfilt2=[210;10-1;0-1-2];
filtered2=filter2（myfilt2,I）;
myfilt3=[10-1;20-2;10-1];
filtered3=filter2（myfilt3,I）;
myfilt4=[0-1-2;10-1;10-1];
filtered4=filter2（myfilt4,I）;
myfilt5=[-1-2-1;000;121];
filtered5=filter2（myfilt5,I）;
myfilt6=[-2-10;-10-1;012];
filtered6=filter2（myfilt6,I）;
myfilt7=[-101;-202;-101];
filtered7=filter2（myfilt7,I）;
myfilt8=[012;-101;-2-10];
filtered8=filter2（myfilt8,I）;
fori=1:
M
forj=1:
N
x=[filtered1（i,j）,filtered2（i,j）,filtered3（i,j）,filtered4（i,j）,...
filtered5（i,j）,filtered6（i,j）,filtered7（i,j）,filtered8（i,j）];
OUT（i,j）=max（x）;
end
end
subplot（1,2,1）;imshow（I,map）;
subplot（1,2,2）;imshow（OUT,map）;
例17：
模板法锐化（p93）
各种频域低通滤波器
clc;
[I,map]=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\girl.bmp'）;
noisy=imnoise（I,'gaussian',0.001）;
[M,N]=size（I）;
F=fft2（double（noisy））;
fftshift（F）;
Dcut=100;
D0=150;
D1=250;
foru=1:
M
forv=1:
N
D（u,v）=sqrt（u^2+v^2）;
BUTTERH（u,v）=1/（1+（sqrt
（2）-1）*（D（u,v）/Dcut）^2）;
EXPOTH（u,v）=exp（log（1/sqrt
（2））*（D（u,v）/Dcut）^2）;
ifD（u,v）<=200
IDEALH（u,v）=1;
else
IDEALH（u,v）=0;
end
ifD（u,v）<=D0
TRAPEH（u,v）=1;
elseifD（u,v）<=D1
TRAPEH（u,v）=（D（u,v）-D1）/（D0-D1）;
else
TRAPEH（u,v）=0;
end
end
end
IDEALG=IDEALH.*F;
IDEALfiltered=ifft2（IDEALG）;
BUTTERG=BUTTERH.*F;
BUTTERfiltered=ifft2（BUTTERG）;
EXPOTG=EXPOTH.*F;
EXPOTfiltered=ifft2（EXPOTG）;
TRAPEG=TRAPEH.*F;
TRAPEfiltered=ifft2（TRAPEG）;
subplot（3,2,3）;imshow（BUTTERfiltered,map）;
subplot（3,2,4）;imshow（EXPOTfiltered,map）;
subplot（3,2,5）;imshow（TRAPEfiltered,map）;
例17：
灰色分层方法处理（p98）
clc;
I1=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\068.tif'）;
I=rgb2gray（I1）;
I=imresize（I,0.2）;
imshow（I）;
X=grayslice（I,32）;
figure;imshow（X,hot（32））;
例18：
变换方法处理（p100）
I1=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\066.tif'）;
I=rgb2gray（I1）;
I=imresize（I,0.2）;
imshow（I）;
I=double（I）;
[M,N]=size（I）;
L=256;
fori=1:
M
forj=1:
N
ifI（i,j）<=L/4
R（i,j）=0;
G（i,j）=4*I（i,j）;
B（i,j）=L;
elseifI（i,j）<=L/2
R（i,j）=0;
G（i,j）=L;
B（i,j）=-4*I（i,j）+2*L;
elseifI（i,j）<=3*L/4
R（i,j）=4*I（i,j）-2*L;
G（i,j）=L;
B（i,j）=0;
else
R（i,j）=L;
G（i,j）=-4*I（i,j）+4*L;
B（i,j）=0;
end
end
end
fori=1:
M
forj=1:
N
OUT（i,j,1）=R（i,j）;
OUT（i,j,2）=G（i,j）;
OUT（i,j,3）=B（i,j）;
end
end
OUT=OUT/256;
figure;
imshow（OUT）;
例19：
滤波变换处理（p103）（没有调试通过）
clc;
I1=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\068.tif'）;
I=rgb2gray（I1）;
I=imresize（I,0.2）;
[M,N]=size（I）;
F=fft2（I）;
fftshift（F）;
REDcut=100;
GREENcut=200;
BLUEcenter=150;
BLUEwidth=100;
BLUEu0=10;
BLUEv0=10;
foru=1:
M
forv=1:
N
D（u,v）=sqrt（u^2+v^2）;
REDH（u,v）=1/（1+（sqrt
（2）-1）*（D（u,v）/REDcut）^2）;
GREENH（u,v）=1/（1+（sqrt
（2）-1）*（GREENcut/D（u,v））^2）;
BLUED（u,v）=sqrt（（u-BLUEu0）^2+（v-BLUEv0）^2）;
BLUEH（u,v）=1-1/（1+（BLUED（u,v）*BLUEwidth/（（BLUED（u,v））^2-（BLUEcenter）^2））^2）;
end
end
RED=REDH.*F;
REDcolor=ifft2（RED）;
GREEN=GREENH.*F;
GREENcolor=ifft2（GREEN）;
BLUE=BLUE.*F;
BLUEcolor=ifft2（BLUE）;
REDcolor=real（REDcolor）/256;
GREENcolor=real（GREENcolor）/256;
BLUEcolor=real（BLUEcolor）/256;
fori=1:
M
forj=1:
N
OUT（i,j,1）=REDcolor（i,j）;
OUT（i,j,2）=GREENcolor（i,j）;
OUT（i,j,3）=BLUEcolor（i,j）;
end
end
figure;
OUT=abs（OUT）;
imshow（OUT）;
例20：
假彩色变换（p105）
clc;
RGB=imread（'E:
\张儒良图像处理课件\066.tif'）;
imshow（RGB）;
RGBnew（:
:
1）=RGB（:
:
3）;
RGBnew（:
:
2）=RGB（:
:
1）;
RGBnew（:
:
3）=RGB（:
:
2）;
figure;
imshow（RGBnew）;
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