数字图像处理-图像平滑和锐化变换处理

图像平滑和锐化变换处理一、实验内容和要求1、灰度变换：灰度拉伸、直方图均衡、伽马校正、log变换等。2、空域平滑：box、gauss模板卷积。3、频域平滑：低通滤波器平滑。4、空域锐化：锐化模板锐化。5、频域锐化：高通滤波器锐化。二、实验软硬件环境 PC机一台、MATLAB软件三实验编程及调试1、 灰度变换：灰度拉伸、直方图均衡、伽马校正、log变换等。灰度拉伸程序如下：I=imread(kids.tif);J=imadjust(I,0.2,0.4,);subplot(2,2,1),imshow(I);subplot(2,2,2),imshow(J);subplot(2,2,3),imhist(I);subplot(2,2,4),imhist(J);直方图均衡程序如下：I=imread(kids.tif); J=histeq(I); Subplot(2,2,1);Imshow(I); Title(原图像); Subplot(2,2,2);Imshow(J); Title(直方图均衡化后的图像) ; Subplot(2,2,3) ;Imhist(I,64); Title(原图像直方图) ;Subplot(2,2,4); Imhist(J,64) ; Title(均衡变换后的直方图) ;伽马校正程序如下：A=imread(kids.tif);x=0:255;a=80,b=1.8,c=0.009;B=b.(c.*(double(A)-a)-1;y=b.(c.*(x-a)-1;subplot(3,2,1);imshow(A);subplot(3,2,2);imhist(A);subplot(3,2,3);imshow(B);subplot(3,2,4);imhist(B);subplot(3,2,6);plot(x,y);log变换程序如下：Image=imread(kids.tif);subplot(1,2,1);imshow(Image);Image=log(1+double(Image);subplot(1,2,2);imshow(Image,);2、 空域平滑：box、gauss模板卷积。A=imread(onion.png);B=rgb2gray(A);figure,subplot(3,2,1);imshow(B);title(原始图象);H=imnoise(B,gaussian);subplot(3,2,2);imshow(H);title(高斯噪声);Q=imnoise(B,salt & pepper);subplot(3,2,3);imshow(Q);title(椒盐噪声);M=fspecial(average,3*3);E=imfilter(Q,M);subplot(3,2,4);imshow(E);title(3*3平均模板);N=fspecial(average,5*5);K=imfilter(Q,N);subplot(3,2,5);imshow(K);title(5*5平均模板);Z=fspecial(average,7*7);J=imfilter(Q,Z);subplot(3,2,6);imshow(J);title(7*7平均模板);3、 频域平滑：低通滤波器平滑。频域低通滤波处理噪声的程序如下：f1,f2=freqspace(25,meshgrid);Hd=zeros(25,25);d=sqrt(f1.2+f2.2)0.5;%0.5为截止半径大小Hd(d)=1;h=fsamp2(Hd);figure(1),freqz2(h,64,64);RGB=imread(onion.png);I=rgb2gray(RGB);I1=imnoise(I,gaussian);I2=imnoise(I,salt & pepper,0.02);I3=imnoise(I,speckle);J=imfilter(I,h,replicate);J1=imfilter(I1,h,replicate);J2=imfilter(I2,h,replicate);J3=imfilter(I3,h,replicate);figure(2),subplot(221),imshow(J);title(原图像滤波后);subplot(222),imshow(J1);title(高斯污染图像滤波后);subplot(223),imshow(J2);title(椒盐污染图像污染后);subplot(224),imshow(J3);title(乘法污染图像滤波后);4、 空域锐化：锐化模板锐化。I=imread(onion.png);A=RGB2gray(I);figure,subplot(2,3,1);imshow(A);title(原图);hs=fspecial(sobel);S=imfilter(A,hs);hp=fspecial(prewitt);P=imfilter(A,hs);A=double(A);%双精度型H=0,1,0;1,-4,1;0,1,0;%拉普拉斯算子J=conv2(A,H,same);K=A-J;subplot(2,3,2),imshow(K);title(拉普拉斯锐化图像);B=edge(A,roberts,0.1);subplot(2,3,3),imshow(B);title(罗伯特锐化图像);subplot(2,3,4),imshow(S);title(sobel算子锐化图像);subplot(2,3,5),imshow(P);title(prewitt算子锐化图像);5、频域锐化：高通滤波器锐化。A=imread(onion.png);B=rgb2gray(A);figure,subplot(131),imshow(B);title(原图);B=double(B);B=fftshift(fft2(B);E=B;M,N=size(B);k1=round(M/2);k2=round(N/2);D=50;for i=1:1:M for j=1:1:N juli=sqrt(i-k1)2+(j-k2)2); K(i,j)=1-exp(-1/2)*juli2*(1/D2);E(i,j)=K(i,j)*E(i,j); endendE=ifft2(ifftshift(E);E=uint8(real(E);subplot(132),imshow(E);title(高斯高通滤波器);四、实验结果及分析1、灰度变换：灰度拉伸、直方图均衡、伽马校正、log变换等。灰度拉伸运行结果如下：直方图均衡