数字图像实验报告一图像的加噪处理与几何变换

1、实验一图像的加噪处理与几何变换一、实验目的1给lena图像加高斯噪声，椒盐噪声，均匀分布噪声，观察 图像；用平滑滤波器(均值滤波器，中值滤波器)分析效 果。2对lena图像作裁剪、放大、缩小、旋转、平移等几何变 换。二、实验内容 1 采用中值滤波、均值滤波对受椒盐噪声干扰的图像滤波；2采用中值滤波、均值滤波对受高斯噪声干扰的图像滤波；3采用中值滤波、均值滤波对受均匀噪声干扰的图像滤波；4将图像lena.bmp裁剪成200x200大小；5.制作动画，将一幅图像逐渐向左上角平移移岀图像区域，空 白的地方用白色填充；6利用剪切图像函数制作动画；7将图像分别放大1.5倍和缩小0.8倍，插值方法使用双线

2、性 插值法，分别显示图像； 9将图像分别进行水平方向30度错切，垂直方向45度错切, 分别显示结果。8将图像水平镜像，再顺时针旋转45度，显示旋转后的图;三、实验步骤(一)采用中值滤波，均值滤波对受椒盐噪声干扰的图像滤波 a = imread(实验报告 数字图像处理实验报告lena.jpg*);%读取图像b = rgb2gray(a);%转化为灰度图像%给图像加入噪声i = imnoise(b,'salt & pepper*)%椒盐噪声%扩展矩阵，生成待处理矩阵n二3;%模板阶数m = (n-1)/2;p,q = size(l);pi = zeros(p+2*m,q+2*m);

3、 %待处理矩阵for i = 1:pfor j = 1:qpl(i+m,j+m) = l(i,j);endendfor i = 1:pfor ii = 1:mpl(i+m,ii) = l(i,1);pl(i+m,q+m+ii) = l(i,q);endendfor j = 1：qfor jj = 1:mpl(jj,j+m) = l(1,j);pl(p+m+jj,j+m) = l(p,j)；endendfor ii = 1:mfor jj = 1:mpl(ii,jj) = 1(1,1)；pl(q+m+ii,jj) = l(p,1);pl(ii,p+m+jj) = 1(1,q); pl(q+m+i

4、i,p+m+jj) = l(p,q);endend%中值滤波&均值滤波derta = zeros(n,n);% n阶模板矩阵plmid = pi; plmean =pi; for i = m+1:p+mfor j = m+1:q+mfor k = 1:mfor h = 1:mderta(k,h) = pl(i+k-m-1,j+h-m-1); derta(k,m+1) = pl(i+k-m-1,j); derta(k,n-h+1) = pl(i+k-m- 1,j+m+1-h);derta(m+1,h) = pl(i,j+h-m-1); derta(m+1,m+1) = pl(i,j);

5、derta(m+1,n-h+1) = pl(i,j+m+1-h); derta(n-k+1,h) = pl(i+m+1-k,j+h- m-1);derta(n-k+1,m+1) = pl(i+m+1-k,j);derta(n-k+1,n-h+1) = pl(i+m+1-k,j+m+1-h);plmid(ij) = median(median(derta); % 中栓滤波plmea n(ij) = round(mean(mea n(derta);% 均值滤波 endendendend%输出结果imid = zeros(p,q);imea n = zeros(p,q);for i = 1:pfor

6、 j = 1:qimid(ij) = plmid(i+mj+m);imean(ij) = plmean(i+mj+m);endend%显示结果figure()subplot(2,2,1);imshow(b); title('原图像')；subplot(2,2,2);imshow(l);title('加入椒盐噪声的图像*);subplot(2,2,3); imshow(lmid,0,255);title('中值滤波处理后的图像 *); subplot(2,2,4)；imshow(lmean,0,255);title('均值滤波处理后的图像 *);生成图像如

7、下:figure 1原團像加入椒盐嗓声的图傑中值腌波处理后的图像均值淤液处理后的图僕由图可见，对于椒盐噪声，中值滤波效果更好。(二)采用中值滤波，均值滤波对受高斯噪声干扰的图像滤波file edit view insert tools desktop window helpd 3*>w 4? 0 qa = imread(实验报告 数字图像处理实验报告lena.jpg *);%读取图像b = rgb2gray(a);%转化为灰度图像%给图像加入噪声l=imnoise(b, 'gaussian', 0.02);%高斯噪声%扩展矩阵，生成待处理矩阵n = 3;%模板阶数 m =

8、 (n-1)/2;p,q = size ；pi = zeros(p+2*m,q+2*m); %待处理矩阵for i = 1:pfor j = 1:qpl(i+m,j+m) = l(i,j);endendfor i = 1:pfor ii = 1:mpl(i+m,ii) = l(i,1);pl(i+m,q+m+ii) = l(i,q);endendfor j = 1：qfor jj = 1:mpl(jj,j+m) = l(1,j);pl(p+m+jj,j+m) = l(p,j)；endendfor ii = 1:mfor jj = 1:mpl(ii,jj) = 1(1,1)；pl(q+m+ii,

9、jj) = l(p,1);pl(ii,p+m+jj) = 1(1,q); pl(q+m+ii,p+m+jj) = l(p,q);endend%中值滤波&均值滤波derta = zeros(n,n);% n阶模板矩阵plmid = pi; plmean =pi; for i = m+1:p+mfor j = m+1:q+mfor k = 1:mfor h = 1:mderta(k,h) = pl(i+k-m-1,j+h-m-1); derta(k,m+1) = pl(i+k-m-1,j); derta(k,n-h+1) = pl(i+k-m- 1,j+m+1-h);derta(m+1,h

10、) = pl(i,j+h-m-1); derta(m+1,m+1) = pl(i,j); derta(m+1,n-h+1) = pl(i,j+m+1-h); derta(n-k+1,h) = pl(i+m+1-k,j+h- m-1);derta(n-k+1,m+1) = pl(i+m+1-kj);derta(n-k+1,n-h+1) = pl(i+m+1-k,j+m+1-h);plmid(ij) = median(median(derta); % 中栓滤波plmea n(ij) = round(mean(mea n(derta);% 均值滤波 endendendend%输出结果imid = z

11、eros(p,q);imea n = zeros(p,q);for i = 1:pfor j = 1:qimid(ij) = plmid(i+mj+m);imean(ij) = plmean(i+m,j+m);endend%显示结果figure()subplot(2,2,1);imshow(b); title('原图像')；subplot(2,2,2);imshow(l);title('加入高斯噪声的图像*);subplot(2,2,3); imshow(lmid,0,255);title('中值滤波处理后的图像 *); subplot(2,2,4)；imsho

12、w(lmean,0,255);title('均值滤波处理后的图像');生成图像如下:由图可见，对于高斯噪声，均值滤波效果更好。（三）采用中值滤波，均值滤波对受均匀噪声干扰的图像滤波实验报告数字图像处理实验报告lena.jpg *);subplot(2,2,1); imshow(l) title('原图像');j=imnoise(l,poisson,);% 加均 5 噪声b = rgb2gray(j) subplot(2,2,2);imshow(j)titled加均匀噪声');k4=medfilt2(b); subplot(2,2,3); imshow(k

13、4,); titled中值滤波图像*);subplot(2,2,4);w2=fspecial(,average,5,5);h=imfilter(j,w2/replicate,);imshow(h);titled均值滤波图像'）; 生成图像如下：file edit view nsert tools desktop window help原图像加均匀嗓事由图可见，两种滤波方式效果相近，但中值滤波稍好一些。（四）将图像lena.jpg裁剪成200x200大小f=imreadc 实验报告数字图像处理实验报告lena.jpg *); figure; imshow(f); titlec 原图*);

14、f2=imcrop(f,50,50,250,250);figure; imshow(uint8(f2);titled裁剪后f);生成图像如下:f i(ure:txtlef-卜屮 ta i（五）制作动画，将一幅图像逐渐向左上角平移移岀图像区域，空白的地方用白色填充f=imread('实验报告数字图像处理实验报告lena.jpg ); m,n,x=size(f);f=double(f);for i=1:3mx=10*i;my=10*i;g=zeros(m,n,x)+255;%g(mx+1:m,my+1:n,1:x)=f(1:m-mx,1:n-my ,1:x);g(1 :m-mx,1:n-m

15、y ,1:x)=f(mx+1:m,my+1:n,1:x);subplot(3,1 ,i);imshow(uint8(g);endlena.jpg *)；(六)利用剪切图像函数制作动画 f=imread('实验报告数字图像处理实验报告 m,n=size(f);for i=50:10:75m=i;n 二 i;f2=imcrop(f,n,n,m,m);figure;imshow(uint8(f2);end谶转后的图（七）将图像分别放大1.5倍和缩小0.8倍，插值方法使用双线 性插值法，分别显示图像f=imread('实验报告数字图像处理实验报告lena.jpg); figure; i

16、mshow(f); title(,原图');f二double(f)；f1 =imresize(f,1 5/bili nea 门；figure; imshow(uint8(f1);title('放大 1.5 倍')；f2=imresize(f,0.8,'bilinear');figure; imshow(uint8(f2);title('缩小 0.8 倍')；生成图像如下：（八?i燼图檬水平那再顺时睦告数宇图像舉理男验报告lena.jpg ）；subplot(131); imshow(f); title('原图')； m,n

17、,x=size( f);g=zeros(m, n,x)； for i=1:mfor j=1:n for k=1:x g(i,j,k)=f(i,n-j+1,k); endend end subplot(132); imshow(uint8(g); title。水平镜像f); f2=imrotate(g,- 45,'crop'); subplot(133); imshow(uint8(f2);(九)将图像分别进行水平方向 30度错切，垂直方向45度错 切，分别显示结果f=imread('实验报告数字图像处理实验报告lena.jpg ');subplot(131);i

18、mshow(f); title('原图');h=size(f);f1 =zeros(h(1 )+round(h(2)*tan(pi/6),h(2),h(3);for m=1:h(1)for n=1:h(2)f1(m+round(n*ta n(pi/6),n,1:h(3)=f(m,n,1 :h(3);endendsubplot(132);imshow(uint8(f1);title(,水平 30 度')；f2=zeros(h(1),h(2)+round(h(2)*tan(pi/4),h(3);for m=1:h(1)for n=1:h(2) f2(m,n+round(m*tan(pi/4),1:h(3)=