数字图像处理实验四

电子工程学院电子工程学院 数字图像处理数字图像处理 课程实验报告课程实验报告 实验名称实验名称图像分割图像分割指导老师指导老师毕务忠毕务忠 班级班级信处信处 152152实验日期实验日期 2018 5 112018 5 11 实验地点实验地点 52095209 学生信息学生信息 依次填入 姓名 学号 20150211182015021118 张南卿张南卿 成绩成绩 1 1 实验目的实验目的 1 熟悉 MATLAB 的操作和基本功能 2 理解和掌握图像分割的基本理论和算法 练习使用形态学 阀值的相关知识点对图像 进行分割处理 2 2 实验原理实验原理 1 膨胀和腐蚀是二值形态学的基本操作 其中膨胀是是将与目标区域的背景点合并到 该目标物中 使目标物边界向外部扩张的处理 而腐蚀则是一种消除连通域的边界 点 使边界向内收缩的处理 贴标签是对不同连通域区分和标记的基本算法 两者数学表达如下 膨胀 BAC 腐蚀 BAC 2 图象分割是按照某些特性 如灰度级 频谱 颜色 纹理等 将图象划分成一些区域 在 这些区域内其特性是相同的或者说是均匀的 两个相邻区域彼此特性则是不同的 其间存在着边缘或边界 按照使用图像的特点可以分为两类 利用区域间灰度不连续性 基于边界检测 利用区域内灰度的相似性 基于区域分割 3 3 实验仪器与设备 包括实验平台 实验材料等 实验仪器与设备 包括实验平台 实验材料等 1 计算机 2 MATLAB 程序 3 记录用的笔 纸 4 4 实验内容 包括实验电路 实验步骤与流程 源程序代码 调试过程记录等 可另附页 实验内容 包括实验电路 实验步骤与流程 源程序代码 调试过程记录等 可另附页 1 打开计算机 安装和启动 MATLAB 程序 2 对于图像 可以是我选的图像 也可以是你指定的 a 运用全局阀值进行二值化 OSTU 阈值 b 编程实现课本中讲解的 basic global thresholding 算法实现二值化 c 对以上两种方法得到的图像进行有意义 语义学 的修饰 使之更加符合人对 图 像分割的理解 可以使用形态学的算法 d 比较分析两种方法的差异性 3 对于图像 可以是我选的图像 也可以是你指定的 a 对图像进行 基于区域生长 的分割 选做题目 有时间有能力的 4 记录和整理实验报告 5 5 实验结果及分析 包括程序和数据的记录及分析 实验总结等 可另附页 实验结果及分析 包括程序和数据的记录及分析 实验总结等 可另附页 基本全局阈值处理 f imread C picture 256 tif count 0 T mean2 f done false while done countcount count 1 g f T Tnext 0 5 mean f g mean f g done abs T Tnext 0 5 T Tnext end g imbinarize f T 255 二值化图像阈值分割 figure 1 subplot 221 imshow f title 原图像 subplot 222 imshow g title basic global thresholding se strel ball 8 8 创建球体 半径 8 f1 imdilate I se 膨胀 subplot 223 imshow f1 title 膨胀后图像 f2 imbinarize f1 二值化图像阈值分割 subplot 224 imshow f2 title 分割标记后图像 Otsu 方法二值化图像 I imread C picture 256 tif J imnoise I salt 添加噪声 figure 2 subplot 231 imshow I title 原图像 subplot 232 imshow J title 加椒盐噪声后的图像 k medfilt2 J 5 5 subplot 233 imshow k title 5x5 模板中值滤波 T graythresh k 最大类间方差法找到图片的一个合适的阈值 g imbinarize f T subplot 234 imshow g title Otsu 方法二值化图像 se strel ball 8 8 创建球体 半径 8 f1 imdilate I se subplot 235 imshow f1 title 膨胀后图像 f2 imbinarize f1 f2 N bwlabel f2 8 subplot 236 imshow f2 title 分割标记后图像 6 6 心得体会 思考与创新 建议等 心得体会 思考与创新 建议等 思考题 思考题 1 除了形态学方法用其他方法如何实现图像分割 答 阈值分割 图像分割的经典方法是基于灰度阈值的分割方法 它通过设置阈值 把 像素点按灰度级分若干类 从而实现图像分割 区域分割 利用的是图像的空间性质 认为分割出来的属于同一区域的像素应具有相似 的性质 运动分割 研究对象通常是图像序列 图像序列的每一幅为一帧 不同时刻采集的多帧 图像中包含了存在于相机与景物之间的相对运动信息 2 图像预处理的作用是什么 图像预处理 是将每一个文字图像分检出来交给识别模块识别 这一过程称为图像预处 理 在图像分析中 对输入图像进行特征抽取 分割和匹配前所进行的处理 主要目的是消除图像中无关的信息 恢复有用的真实信息 增强有关信息的可检测性和 最大限度地简化数