實驗一 圖像的基本運算

一、實驗目的

（1）掌握點運算和代數運算的算法實現和概念

（2）掌握和幾何運算的算法實現和概念

（2）掌握灰度變換和幾何變換的基本方法

（3）理解圖像灰度直方圖的概念

二、實驗內容

（1）任意選擇幾幅圖像，查看其直方圖，說明直方圖和圖像的對應關系。

（2）任意選擇幾幅圖像，對其進行灰度線性變換，結合以下情況分析輸入圖像和輸出圖像兩者有何變化。

???當斜率a>1時；

???當斜率 a<1時；

???當斜率a＝1，b<0時；

???當斜率a＝1，b>0時；

???當斜率a＝1，b=0時；

???當斜率a＝-1，b=255時；

（3）選擇幾幅圖像，對其進行灰度拉伸，選擇不同的拉伸參數，觀察圖像與原圖有何不同，總結灰度拉伸的原理。

（4）選擇幾幅圖像對其進行幾何變換，理解不同變換對圖像產生的影響。

三、實驗代碼、結果、分析

（1）代碼：

I=imread('C:\Users\xxxy\Desktop\1.jpg');?imshow(I)

I=rgb2gray(I); %將真彩色圖像轉換為灰度圖像，即灰度化處理

add=[]; ?tab1=zeros(1,256);

for?n=0:255

????X=I==n; ?????add=[add;sum(sum(X))];

end; ?

[a b]=size(I);???final=add/(a*b);

figure; imshow(I);

figure; ?bar(0:255,final,'g')

figure; imhist(I)

結果：

???? ? ? ? ? ? ?

圖1-1：原圖? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??圖1-2：灰度圖

? ? ? ? ? ??

圖1-3 直方圖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖1-4 縱坐標擴大直方圖

分析：灰度直方圖描述了該灰度級的像素的個數，其橫坐標是灰度級，縱坐標是該灰度級出現的概率，eg:灰度值為100的概率可近似看做0.004

（2）代碼

I=imread('C:\Users\xxxy\Desktop\2.jpg');????imshow(I)

y=a*I+b/255;????%線性點運算

figure???subplot(2,2,1);????imshow(y);

?

圖2-1 ?原圖

a,b值分別如下，及結果圖:

[1]a=2;b=10;?????????????????????????????[2]a=0.3;b=1;

?? ? ? ? ? ??

圖2-2：a>1 ????????????????????????????????圖2-3：a<1

[3]a=1;b=-10;?????????????[4]a=1;b=10;??????????????[5]a=1;b=0;

? ?? ??

圖2-4：a＝1，b<0 ??? ? ?圖2-5：a＝1，b>0 ? ? ? ? ?圖2-6：a＝1，b=0

[7]a=-1;b=255;

?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖2-7：a＝-1，b=255

分析：

[1]?如果a>1，輸出圖像的對比度變大，即圖像變得更亮

[2]?如果a<1，輸出圖像的對比度減小，即圖像變得更暗

[3]?如果a=1,b<0,輸出圖像下移，圖像顯示的更暗

[4]?如果a=1,b>0,輸出圖像上移，圖像顯示的更亮

[5]?如果a=1,b=0,輸出圖像不變，與原圖像一樣

[6]?如果a=1,b<0,輸出圖像下移，圖像顯示的更暗

[7]?如果a<0,b<0,輸出圖像亮區變暗，暗區變亮

（3）代碼：

I=imread('C:\Users\xxxy\Desktop\3.jpg');imshow(I)

Y=double(I); ?%將參數I轉為雙精度浮點類型

[M,N]=size(Y);

for i=1:M ?????????

????for j=1:N ?????????????

????????if Y(i,j)<=30 ????????????????

????????????Y(i,j)=I(i,j); ????????????

????????else if Y(i,j)<=150 ?????????????????

????????????????Y(i,j)=(200-30)/(160-30)*(I(i,j)-30)+30; ???????????

????????????else???Y(i,j)=(255-200)/(255-150)*(I(i,j)-150)+200; ????????????

????????????end

????????end

????end

end

????figure(2);?????imshow(uint8(Y))

結果：

?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

???????圖3-1：原圖 ????????????????????????????????????圖3-2：灰度拉伸

分析：

將其小于30的灰度值不變，將30到150的灰度值拉伸到30到200，同時壓縮150到255的灰度值到200到255之間

（4）代碼：

I=imread('C:\Users\xxxy\Desktop\4.jpg');?imshow(I); ?figure;

se = translate(strel(1), [100 100]);??

a = imdilate(I,se);?????imshow(a)%平移 ?????figure;

b = imresize(I,1.5)?????imshow(b)%放大1.5 ??figure;

c= imresize(I,0.5)??????imshow(c)%縮小0.5 ???figure;

[height,width,dim]=size(I);

tform1=maketform('affine',[-1 0 0;0 1 0;width 0 1]);

d1=imtransform(I,tform1,'nearest');??imshow(d1);%水平鏡像?figure;

tform2=maketform('affine',[1 0 0;0 -1 0;0 height 1]);

d2=imtransform(I,tform2,'nearest');??imshow(d2);%垂直鏡像 figure;

e1 = imrotate(I,90);??imshow(e1)%旋轉90度 ???figure;

e2 = imrotate(I,180);?imshow(e2)%旋轉180度 ??figure;

e3 = imrotate(I,270);??imshow(e3)%旋轉270度 ?figure;

e4 = imrotate(I,360);??imshow(e4)%旋轉360度 ?figure;

??? ? ? ??

????????圖4-1:原圖 ?????????????????????????????????圖4-2：平移

? ? ? ? ? ?

????????圖4-3：放大1.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖4-4：縮小0.5

????????????????

???????????圖4-5：水平鏡像????????????????????????????????圖4-5：垂直鏡像

????????????

? ? ? ????????圖4-7：旋轉90度 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖4-8：旋轉180度

?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

????????????圖4-9：旋轉270度 ???????????????????????????圖4-10：旋轉360度 ?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数字图像处理 实验一 图像的基本运算的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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