实
验
报
告
学号
日期2013年3月31日
f一、实验室名称
光电楼329、老计算机楼309机房
二、实验项目名称
图像增强
三、实验原理
图像增强是为了使受到噪声等污染图像在视觉感知或某种准则下尽量的恢复到原始图像的水平之外还需要有目的性地加强图像中的某些信息而抑制另一些信息以便更好地利用图像。图像增强分频域处理和空间域处理这里主要用空间域的方法进行增强。空间域的增强主要有灰度变换和图像的空间滤波。
1灰度变换
灰度变换主要有线性拉伸、非线性拉伸等。
灰度图像的线性拉伸是将输入图像的灰度值的动态范围按线性关系公式拉伸到指定范围或整个动态范围。令原图像yxf的灰度变化范围为ba线性变换后图像yxg的范围为ba线性拉伸的公式为
ayxfa
babayxg灰度图像的非线性拉伸采用的数学函数是非线性的。非线性拉伸不是对图像的灰度值进行扩展而是有选择地对某一灰度范围进行扩展其他范围的灰度值则可能被压缩。常用的非线性变换对数变换和指数变换。对数变换的一般形式c
byxfayxgl
1l
指数变换的一般形式1ayxf
cbyxg
cba用于调整曲线的位置和形状的参数。
2图像的空间滤波
图像的空间滤波主要有图像的空域平滑和锐化。
图像的平滑是一种消除噪声的重要手段。图像平滑的低频分量进行增强同时抑制高频噪声空域中主要的方法有领域平均、中值滤波、多帧相加平均等方法。
图像锐化能使图像的边缘、轮廓处的灰度具有突变特性。图像的锐化主要有微分运算的锐化包括梯度法和拉普拉斯法算子。
四、实验目的
1熟悉和掌握利用Matlab工具进行数字图像的读、写、显示等数字图像处理基本步骤。
2熟练掌握各种空间域图像增强的基本原理及方法。
3了解光电图像的基本噪声和噪声模型了解数字图像空间域平滑滤波和锐化滤波器的作用
f4掌握利用Matlab工具编程实现数字图像增强处理和滤波处理的各种方法。
五、实验内容
一数字图像的线性灰度变换
二图像的非线性灰度变换
三光电图像的空域平滑处理
四光电图像的空域高通滤波
六、实验器材
计算机、matlab软件
七、实验步骤
一数字图像的线性灰度变换
1读取一幅灰度图像并显示。
2实现图像的灰度范围由ab到cd的线性拉伸以便于提升原图像的对比度。线性灰度变换公式如下
dfxybdcgxyfxyacafxybbac
fxya≤≤1其中fxy为原始图像灰度范围为abgxy为增强后的数字图像灰度范围r