数字图像处理

内蒙古科技大学

本科生课程设计论文

数字图像处理课设

学生姓名：于鹏飞

学号：1367118224

专业：电子信息工程

班级：13信息二班

指导教师：张明

2016年 5 月

实验一、计算图象统计参数及直方图变换

编写程序：

1. 读取图像（文件名为‘’）;

2. 最大值、最小值、均值

3. 直方图（要求不能调用imhist函数，只能用该函数来验证自编直方图程序块的正确性）。

4. 计算并分析图像直方图（imhist）

5. 利用直接灰度变换法对图像进行灰度变换（imadjust）

6. 直方图均衡化处理及显示（histeq）

程序

f=imread('C:\Users\YSSA\Desktop\数字图像课设\于鹏飞\图片\');

%求最大值、最小值、均值

max(f(:)) %最大值

min(f(:)) %最小值

mean(f(:)) %均值

%显示其直方图

[m,n]=size(f); %图像大小

X=zeros(256,1); %灰度级范围

for i=1:m %对应的统计位加1

for j=1:n

x=f(i,j);

X(x)=X(x)+1;

end

end;

%计算并分析图像直方图（imhist）

g=imhist(f,256);

%利用直接灰度变换法对图像进行灰度变换（imadjust）g2=imadjust(f,[0 1],[1 0]);

%对原图像进行直方图均衡化处理

g3=histeq(f);

subplot(2,3,1),imshow(f);

title('原始图像');

subplot(2,3,2);bar(X);

title('原图像直方图')

subplot(2,3,3);bar(g);

title('验证原图像直方图')

subplot(2,3,4),imshow(g2);

title('灰度变换');

subplot(2,3,6),imshow(g3);

title('直方图均衡化');

照片

实验二傅里叶变换及空间域和频率域滤波

1、利用MATLAB 实现数字图像的傅里叶变换

读入并显示图“”，作该图的二维FFT 变换F，将其直流分量移到频谱中心F1（fftshift()函数），计算其实部RR、虚部II，用两种方法计算幅值A1=abs(F1)和A2=sqrt(RR.^2+II.^2)，分别显示A1 和A2，并加以比较。

2、近似冲击函数二维傅里叶变换

A=zeros(99,99);

A(49:51,49:51)=1;

作A的二维傅里叶变换B，将B直流分量移到频谱中心B1，分别用函数imshow 和mesh显示A和B1模的对数（log(1+abs(B1))）。

程序

g=imread('C:\Users\YSSA\Desktop\数字图像课设\于鹏飞\图片\');

%对图像进行傅立叶变换

G=fft2(g);

%将其直流分量移到频谱中心

F=fftshift(G);

%实部RR、虚部II

RR=real(F);

II=imag(F);

%显示模A1 和A2，并加以比较

A1=abs(F);

A2=sqrt(RR.^2+II^2);

aa1=log(1+A1);

aa2=log(1+A2);

% 生成一个99*99的零矩阵

A=zeros(99,99);

A(49:51,49:51)=1;%

B=fft2(A);

%fftshift就是对换数据的左右两边

B1=fftshift(B);

%显示A和B1模的对数（log(1+abs(B1))）figure;

subplot(2,4,1),imshow(g);

title('原图像');

subplot(2,4,2),imshow(G);

title('傅立叶变换');

subplot(2,4,3),imshow(aa1,[]);

title('a1 abs');

subplot(2,4,4),imshow(aa2,[]);

title('a2 sqrt');

subplot(2,4,5),imshow(A);

title('冲击函数imsow');

subplot(2,4,6),mesh(A);

title('冲击函数mesh');

subplot(2,4,7),imshow(log(1+abs(B1)));

title('冲击函数频域模mesh');

subplot(2,4,8),mesh(log(1+abs(B1)));

title('冲击函数频域模mesh');

实验2_1-2图片

3、空间滤波与频域滤波

将图“”分别进行空间与频域滤波。

空间滤波：

用fspecial 产生9×9，标准差为 2 的高斯滤波器w，用函数imfilter 对 f 进行空间滤波，得到滤波后的图像fi1。

频域滤波:

将上述高斯滤波器w 用函数freqz2 获得其256×256 频域形式W，用W 在频域滤波图像f（注意W 的直流分量在频谱中心），得到Ff，求其傅里叶逆变换（ifft2），得到滤波后的图像fi2。用函数imshow 显示w，用函数mesh 显示W，用mshow 显示f，fi1，Ff 的模的对数，fi2。比较fi1 与fi2。

程序：

f=imread('C:\Users\YSSA\Desktop\数字图像课设\于鹏飞\图片\');

%傅立叶变化

G=fft2(f);

%用fspecial 产生9*9，标准差为2 的高斯滤波器w

w=fspecial('gaussian',9,2);

%用函数imfilter 对f 进行空间滤波

fi1=imfilter(f,w);

%高斯滤波器w 用函数freqz2 获得其256*256 频域形式W W=freqz2(w,256,256);

%ifftshift长度不是偶数，对换数据的左右两边

W1=ifftshift(W);

Ff=G.*W1;

%傅里叶逆变换（ifft2）的实部

fi2=real(ifft2(Ff));

% imshow 显示w, mesh 显示W

subplot(2,3,1),imshow(f);

title('原图像');

subplot(2,3,2),imshow(G);

title('傅立叶变换');

subplot(2,3,3),imshow(w);

title('w');

subplot(2,3,4),mesh(W);

title('W');

subplot(2,3,5),imshow(fi1,[]);

title('空间滤波');

subplot(2,3,6),imshow(fi2,[]);

title('频域滤波')

实验2_3图片

实验三彩色图像处理

3_1.使用RGB、Indexed和Gray图像间转换函数对图像“”使用rgb2ind 分别产生8色抖动和非抖动图像；使用rgb2gray实现图像转换，并使用函数dither产生其抖动形式的图像。

程序

f=imread('C:\Users\YSSA\Desktop\数字图像课设\于鹏飞\图片\');

%rgb2ind 将真彩色图像转换为索引图像，产生8 色非抖动图像（彩色映射矩阵）[x1,map1]=rgb2ind(f,8,'nodither');

%产生8 色抖动图像

[x2,map1]=rgb2ind(f,8,'dither');

%使用rgb2gray 实现RGB到灰度图像

g=rgb2gray(f);

%函数dither产生其抖动形式的图像

g1=dither(g);

subplot(1,2,1),imshow(x1,map1);

title('ind nodither');

subplot(1,2,2),imshow(x2,map1);

title('ind dither');

figure,subplot(1,2,1),imshow(g);

title('gray nodither');

subplot(1,2,2),imshow(g1);

title('gray dither');

实验3_1图片

3_2.彩色图像平滑与锐化

对图像“”在RGB空间实现彩色图像的平滑（w=ones（25）./(25*25)）与锐化（w= [1 1 1 1 1; 1 1 1 1 1; 1 1 -24 1 1 ; 1 1 1 1 1; 1 1 1 1 1];）（函数imfilter）;

在HSI空间实现彩色图像的平滑（w=ones（25）./(25*25)），（函数imfilter, rgb2hsi, cat），观察仅平滑亮度分量（intensity）和平滑全部三个分量结果的差别。

程序

f=imread('C:\Users\YSSA\Desktop\数字图像课设\于鹏飞\图片\ ');

%在RGB空间实现彩色图像的平滑

w1=ones(25)./(25*25);

%实现彩色图像的锐化

w2=[1 1 1 1 1;1 1 1 1 1;

1 1 -24 1 1;1 1 1 1 1;

1 1 1 1 1];

i1=imfilter(f,w1,'replicate');

i2=imfilter(f,w2,'replicate');

%在HSI空间实现彩色图像的平滑（w=ones（25）./(25*25)）函数imfilter, rgb2hsi, cat

h=rgb2hsi(f);

w1=ones(25)./(25*25);

H=h(:,:,1);

S=h(:,:,2);

I=h(:,:,3);

h1=imfilter(h,w1,'replicate');%平滑全部三个分量

I2=imfilter(I,w1,'replicate');%仅平滑亮度分量

h2=cat(3,H,S,I2);

hi1=hsi2rgb(h1);

hi2=hsi2rgb(h2);

hi1=min(hi1,1);

hi2=min(hi2,1);

subplot(2,3,1),imshow(f);

title('原图像');

subplot(2,3,2),imshow(i1);

title('RGB平滑');

subplot(2,3,3),imshow(i2);

title('RGB锐化');

subplot(2,3,4),imshow(f);

title('原图像');

subplot(2,3,5),imshow(hi1);

title('平滑全部三个分量')

subplot(2,3,6),imshow(hi2);

title('仅平滑亮度分量')

实验3_2图片

实验四车牌识别图像预处理技术

要求：

1.对原始车牌图像做增强处理；

2.对增强后的彩色图像进行灰度变换；

3.对灰度图像进行直方图均衡处理；

4.选取自适应的阈值，对图像做二值化处理；

5.显示每步处理后的图像；

6.分析此种图像预处理的优缺点及改进措施，简要叙述车牌字符识别。程序

i = imread('C:\Users\YSSA\Desktop\数字图像课设\于鹏飞\图片\');

figure,imshow(i);

title('原始图像');% 灰度变换

g=rgb2gray(i);

figure,imshow(g);

title('灰度变换');% 均衡化

h=histeq(g);

figure,imshow(h);

title('直方图均衡化');% 二值化处理

e = im2bw(h,;

figure,imshow(e);

title('二值化图像(阈值');

实验4图片

内蒙古科技大学课程设计答辩书

13信息二班学号1367118224