Matlab图像处理图像平滑与滤波

1、实验三、图像平滑与滤波一、实验题目：图像平滑与滤波二、实验目的：的实验结论。三、实验内容：MATLAB为用户提供的专门函数实现均值滤波。MATLAB为用户提供的专门函数实现中值滤波。编写频域理想低通、巴特沃斯低通及高斯低通滤波函数。四、预备知识：熟悉平滑滤波原理。熟悉频域滤波原理。MATLAB I/O操作。五、实验原理：这里对常用滤波函数进行简要介绍。噪声产生函数：imnoise噪声来分析滤波效果。MATLAB imnoise 用该函数给图像添加不同种类噪声，其调用格式为：J = imnoise(I, type, parameters)I 是输入图像，J I 5.1 imnoise 能够产生的

2、五种噪声及其对应参数。表 5.1 噪声种类及参数说明TYPEgaussianlocalvar passionsalt & specklePARAMETERSm,vv 无d v说明mv m=0，v=0.010v 泊松噪声噪声强度为 d 的椒盐噪声。默认值为 0.05均值为 0，方差为 v 的均匀分布随机噪声例 1.5.1 给图像加上椒盐噪声，可以使用下列语句。 I=imread(ckt-board.tif); J=imnoise(I,salt & pepper,0.2);%给图像加入椒盐噪声 subplot(1,2,1);imshow(I);title(原始图像); subplot(1,2,2)

3、;imshow(J);title(加入椒盐噪声的图像);其显示结果如图 1.5.1 所示。图1.5.1原始图像和加入噪声后的图像图像滤波函数：filter2、imfilter算的数学涵义是一种卷积（或互相关）运算。MATLAB filter2 指定的滤波器模板对图像进行运算。其调用格式为：B = filter2(h,A)B = filter2(h,A,shape)B=filter2(h,A)A h shape 的计算范围，即：shape=full 时 ， 作 边 界 补 零 shape=sameBAshape=valid时，不考虑边界补零，只计算有效输出部分。imfilter 函数的调用格式为

4、：B = imfilter(A,H)B = imfilter(A,H, option1,option2,)B=imfilter(A,H)A h 滤波后的结果； B=imfilter(A,H, option 1, option 2,)option 滤波。option 参数可以有下列取值： 边界填充选项对一幅图像进行滤波时，零填充可能会导致图像被一个黑框围绕，为了消除零填充的人工痕迹，imfilter 函数支持三种可选的边界填充方法：symmetric 边界对称replicate 边界复制，缺省值circular 边界循环输出尺寸选项filter2 shape 滤波选项corr 使用相关性来进行滤

5、波，缺省使用此方法conv 使用卷积方法实现滤波以上两个滤波函数的参数h fspecial 式为：h = fspecial(type)h = fspecial(type,parameters)其中,type 数。1.5.2 1.5.1 句。 h=fspecial(average,3); gd=imfilter(J,h); subplot(1,2,1);imshow(J);title(加入椒盐噪声的图像); subplot(1,2,2);imshow(gd);title(33 模板均值滤波);其显示结果如图 1.5.2 所示。图1.5.2均值滤波中值滤波器函数：medfilt2为：B = med

6、filt2(A)B = medfilt2(A,M N)其中,A 是输入图像，B 是中值滤波后输出的图像。M N33 的。1.5.3 1.5.1 句。 k=medfilt2(J); subplot(1,2,1);imshow(J);title(加入椒盐噪声的图像); subplot(1,2,2);imshow(k);title(33 模板中值滤波);其显示结果如图 1.5.3 所示。图1.5.3中值滤波频域低通滤波频域滤波的基本步骤为：用(-1)x+y乘以输入图像来进行频域中心变换；由(1)DFTI(u,v)；H(u,v)I(u,v)；计算(3)DFT；得到(4)中的实部；用(-1)x+y乘以(

7、5)中的结果。MATLAB 图像处理工具箱提供了一些函数来进行傅立叶变换。函数：fft2用于计算二维快速傅立叶变换。调用格式为：Y = fft2(X) ;Y = fft2(X,M,N);X X Y大小相同。Y=fft2(X,M,N)M、N 0 立叶变换,MN。函数：fftshiftfftshift 函数将变换后的图像频谱中心从矩阵的原点移到矩阵的中心。其调用格式为：Y = fftshift(X) ;Y = fftshift(X,DIM) ;fftshift fftfft2 fftn 的输出结果。对于向量X，将其左右两半交将矩阵各维的两半进行互换。函数：ifft2用于计算图像的二维傅立叶反变换。其调用格式为：Y = ifft2(X) ;Y = ifft2(X,M,N) ;ifft2 用于返回图像的二维傅立叶反变换矩阵，其参数定义同 fft2。1.5.3 1.5.1 中加入椒盐噪声的图像进行截至频率D0 25 1.5.4 所示。图1.5.4频域高斯低通滤波六、实验步骤：对给定的图像添加均值为0，方差分别为200400 0.1、0.2