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文档简介

1、中国地质大学(武汉)数字图像处理上机实习(第三专题)学生姓名: 班 级: 学 号: 指导老师: 实验内容一 图计算图象的傅氏变换频谱函数要求(1-6): 设计图象f6(x,y) 为3*30*30/256*256,居中垂直排列,选用Matlab函数直接调用实现,重点观察空域图象和频域频谱的对应关系;补充完成:设计120*30/256*256,观察空域图象和频域频谱的对应关系。1. 算法设计2.程序代码%观察空域图象和频域频谱的对应关系%设计图象f6(x,y) 为3*30*30/256*256f=zeros(256,256);f(30:60,113:143)=1;f(90:120,113:143)

2、=1;f(150:180,113:143)=1;subplot(221);imshow(f); % 设计图象f2(x,y)为120*30/256*256,并作fft变换f2 = zeros(256,256);f2(114:143,69:188) = ones(30,120);subplot(223);imshow(f2); %二维傅里叶变换F=fft2(f);F2 = fft2(f2);%绘制fft图subplot(222);imshow(fftshift(log(abs(F); %title('频谱图')subplot(224);imshow(fftshift(log(abs

3、(F2); %title('频谱图(量化)') figuresubplot(121);mesh(fftshift(abs(F); subplot(122);mesh(fftshift(abs(F2); 3. 结果分析(1)空域图象和频域频谱对比(2) 频谱图(量化)对比二 计算显示图象的频谱函数要求(2-6): 对f6(x,y)的离散余弦变换,显示其频谱函数补充完成:实现离散傅立叶变换、离散余弦变换、Walsh变换和Hadamard变换,比较四种变换所得到的频谱。1.程序代码clc;clear;f=zeros(256,256);f(30:60,113:143)=1;f(90:1

4、20,113:143)=1;f(150:180,113:143)=1;subplot(232);imshow(f);title('原图像')f1 = double(f); F1 = fft2(f1); %fftF2 = dct2(f1); %DCTF3 = (1/256) * hadamard(256)*f1*hadamard(256); %hadamardF4 = (1/256) * walsh(256)*f1*walsh(256); %walsh subplot(2,4,5);imshow(uint8(abs(F1);title('fft变换图像')subp

5、lot(2,4,6);imshow(abs(F2);title('dct变换图像')subplot(2,4,7);imshow(abs(F3);title('hadamard变换图像')subplot(2,4,8);imshow(abs(F4);title('walsh变换图像')离散余弦变换函数:function b=dct2(arg1,mrows,ncols)m, n = size(arg1);if (nargin = 1), if (m > 1) && (n > 1), b = dct(dct(arg1).

6、9;).' return; else mrows = m; ncols = n; endend % Padding for vector input.a = arg1;if nargin=2, ncols = mrows(2); mrows = mrows(1); endmpad = mrows; npad = ncols;if m = 1 && mpad > m, a(2, 1) = 0; m = 2; endif n = 1 && npad > n, a(1, 2) = 0; n = 2; endif m = 1, mpad = npad

7、; npad = 1; end % For row vector. b = dct(a, mpad);if m > 1 && n > 1, b = dct(b.', npad).' end2. 运行结果(1)离散余弦变换,显示其频谱函数(2)实现离散傅立叶变换、离散余弦变换、Walsh变换和Hadamard变换,比较四种变换所得到的频谱三 设计图象的频域滤波要求(3-6): 根据窗函数法设计一个高通滤波器,对图象f6(x,y)进行低通滤波,观察分析空域图象和频谱分布的变化(设计2个截止频率)。1. 算法设计2.程序代码f=zeros(256,256)

8、;f(30:60,113:143)=1;f(90:120,113:143)=1;f(150:180,113:143)=1;%subplot(221);imshow(f);F1 = fft2(f);F1_shift = fftshift(F1); %高通滤波F2 = imhp1(f,200);F2_shift = fftshift(F2);g = abs(j);subplot(2,3,1);imshow(f);title('原图像')subplot(2,3,4);imshow(uint8(F1_shift);title('原频谱')subplot(2,3,2);i

9、mshow(g);title('高通处理 D1=200')subplot(2,3,5);imshow(uint8(F2_shift);title('高通后的频谱')F2 = imhp1(f,100);F2_shift = fftshift(F2);g = abs(j);subplot(2,3,3);imshow(g);title('高通处理 D1=100')subplot(2,3,6);imshow(uint8(F2_shift);title('高通后的频谱')相关函数:function g= imhp1(f,D0)% 高通滤波%

10、 f为输入图像F=fftshift(fft2(f);W,L = size(F); x0=floor(W/2);y0=floor(L/2); %设置图像的中心点 for i=1:W for j=1:L D=sqrt(i-x0)2+(j-y0)2); %计算图像中距中心点的距离 if D<=D0 F(i,j)=0; else %若大于阈值D0,不作处理 end endend g=ifft2(ifftshift(F); %由IFFT得到原函数3. 运行结果及分析 对图象f6(x,y)进行高通滤波,设置两个截止频率,观察分析空域图象和频谱分布的变化本次设计的为理想高通滤波器,在频域中大于截止频率

11、的范围内全通,在小于截止频率时赋值为零。在空域中,高通滤波后的图像与原图像相比,保留了边缘部分,这是因为图像的边缘处高频分量较多,被保留;在频域中,经过高通滤波,低频分量被滤除,截止频率越高,被滤除的低频分量越多。四 实际图象的频域滤波要求(3-6): 根据窗函数法设计一个高通滤波器,对图象p03-02进行高通滤波,观察分析空域图象和频谱分布的变化(设计2个截止频率)。1. 算法设计算法设计同设计图象的频域滤波。2.程序代码 f = imread('D:matlab2011workP03-02.tif'); F1 = fft2(f);F1_shift = fftshift(F1

12、); %高通滤波F2,j = imhp(f,200);g = abs(j);figure;subplot(2,3,1);imshow(f);title('原图像')subplot(2,3,4);imshow(uint8(F1_shift);title('原频谱')g= imhp1(f,100);F=fftshift(fft2(g);subplot(2,3,2);imshow(g);title('高通处理 D1=100')subplot(2,3,5);imshow(F);title('高通后的频谱')g= imhp1(f,200);F=fftshift(fft2(g);subplot(2,3,3);imshow(g);title('高通处理 D1=200

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