《数字图像处理》

实验讲义

目 录

实验一实验二实验三实验四实验五实验六

数字图像的基本操作 ................................................. 1 图像的灰度变换增强 ................................................. 8 图像的几何变换与代数运算 ................................... 12 图像的空域滤波 ....................................................... 19 图像的边缘检测 ....................................................... 24 图像变换及其频域处理 ........................................... 28

实验一 数字图像的基本操作

一、实验目的

1、 初步了解MATLAB语言的基本用法，掌握MATLAB语言中图像数据与信息的读写

方法；

2、 掌握在MATLAB中绘制灰度直方图的方法；

3、 熟悉在MATLAB中对图像的类型、图像文件的格式进行转换的方法.

二、实验原理

MATLAB是集数值计算，符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。作为强大的科学计算平台，它几乎能够满足所有的计算需求。

MATLAB软件具有很强的开放性和适用性。在保持内核不便的情况下，MATLAB可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱（toolbox）。目前，MATLAB已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域，诸如数据采集、概率统计、信号处理、图像处理和物理仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有自己的一席之地。在实验中我们主要用到MATLAB提供图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）。

1、MATLAB与数字图像处理

MATLAB全称是Matrix Laboratory（矩阵实验室），一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件，从这一点上也可以看出，它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际上MATLAB中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的。这一特点也就决定了MATLAB在处理数字图像上的独特优势。理论上讲，图像是一种二维的连续函数，然而在计算机上对图像进行数字处理的时候，首先必须对其在空间和亮度上进行数字化，这就是图像的采样和量化的过程。二维图像进行均匀采样，就可以得到一幅离散化成M×N样本的数字图像，该数字图像是一个整数阵列，因而用矩阵来描述该数字图像是最直观最简便的了。而MATLAB的长处就是处理矩阵运算，因此用MATLAB处理数字图像非常的方便。

MATLAB支持五种图像类型，即索引图像、灰度图像、二值图像、RGB图像和多帧图像阵列；支持BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等图像文件格式的读、写和显示。MATLAB对图像的处理功能主要集中在它的图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）中。图像处理工具箱是由一系列支持图像处理操作的函数组成，可以进行诸如几何操作、线性滤波和滤波器设计、图像变换、图像分析与图像增强、二值图像操作

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