數(shù)字圖像處理圖像變換實(shí)驗(yàn)報告

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1、實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)名稱：圖像處理姓名：劉強(qiáng)班級：電信1102學(xué)號：1404110128實(shí)驗(yàn)一圖像變換實(shí)驗(yàn)像點(diǎn)運(yùn)算、幾何變換及正交變換一、實(shí)驗(yàn)條件PC機(jī)數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件大量樣圖二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)使用“數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件系統(tǒng)”，能夠進(jìn)行圖像處理方面的簡單操作；2、熟悉圖像點(diǎn)運(yùn)算、兒何變換及止交變換的基本原理，了解編程實(shí)現(xiàn)的具體步驟；3、觀察圖像的灰度直方圖，明確直方圖的作用和意義；4、觀察圖像點(diǎn)運(yùn)算和幾何變換的結(jié)果，比較不同參數(shù)條件下的變換效果；5、觀察圖像正交變換的結(jié)果，明確圖像的空間頻率分布情況。實(shí)驗(yàn)原理1、圖像灰度直方圖、點(diǎn)運(yùn)算和幾何變換的基本原理及編程實(shí)現(xiàn)步驟圖像

2、灰度直方圖是數(shù)字圖像處理中一個最簡單、最有用的工具，它描述了一幅圖像的灰度分布情況，為圖像的相關(guān)處理操作提供了基本信息。圖像點(diǎn)運(yùn)算是一種簡單而重要的處理技術(shù)，它能讓用戶改變圖像數(shù)據(jù)占據(jù)的灰度范圍。點(diǎn)運(yùn)算可以看作是“從象素到象素”的復(fù)制操作，Ku這種復(fù)制操作是通過灰度變換函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。如果輸入圖像為A(x，y),輸出圖像為B(x,y),則點(diǎn)運(yùn)算可以表示為.?B(x,y)=f[A(x,y)]其巾f(x)被稱為灰度變換(GrayScaleTransformation,GST)函數(shù)，它描述/輸入灰度值和輸出灰度值之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。一旦灰度變換函數(shù)確定，該點(diǎn)運(yùn)算就完全確定下來了。另外，點(diǎn)運(yùn)算

3、處理將改變圖像的灰度直方圖分布。點(diǎn)運(yùn)算又被稱為對比度增強(qiáng)、對比度拉仲或灰度變換。點(diǎn)運(yùn)算一般包括灰度的線性變換、閾值變換、窗口變換、灰度拉仲和均衡等。圖像幾何變換是圖像的一種基本變換，通常包括圖像鏡像變換、圖像轉(zhuǎn)置、圖像平移、圖像縮放和圖像旋轉(zhuǎn)等，M:理論基礎(chǔ)主要是一些矩陣運(yùn)算，詳細(xì)原理可以參考有關(guān)書籍。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供了圖像灰度直方圖、點(diǎn)運(yùn)算和幾何變換相關(guān)內(nèi)容的文字說明，用戶在操作過程中可以參考。下而以圖像點(diǎn)運(yùn)算中的閾值變換為例給出編程實(shí)現(xiàn)的程序流程圖，如下：2、圖像正交變換的基本原理及編程實(shí)現(xiàn)步驟數(shù)字圖像的處理方法主要奮空域法和頻域法，點(diǎn)運(yùn)算和幾何變換屬于空域法。頻域法是將圖像變

4、換到頻域后再進(jìn)行處理，一般采用的變換方式是線性的正交變換（兩變換），主要包括傅立葉變換、離散余弦變換、沃爾什變換、霍特林變換和小波變換等。正交變換被廣泛應(yīng)用子圖像特征提取、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像壓縮和圖像識別等領(lǐng)域。正交變換實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是快速傅立葉變換（FFT）,其原理過于復(fù)雜，可以參考有關(guān)書籍，這里不再贅述。至于FFT的編程實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)采用的方法是：首先編制?-個一維FFT程序模塊，然后調(diào)用該模塊對圖像數(shù)據(jù)的列進(jìn)行一維FFT，再對行進(jìn)行一維FFT，最后計算丼顯示幅度譜。程序流程閣如下：四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容圖像灰度直方圖點(diǎn)運(yùn)算：圖像反色、灰度線性變換、閾值變換、窗n變換、灰度拉伸和灰度均

5、衡幾何變換：閣像鏡像變換、閣像轉(zhuǎn)置、閣像平移、閣像縮放和閣像旋轉(zhuǎn)正交變換：傅立葉變換、離散余弦變換、沃爾什變換、霍特林變換和小波正反變換注意：1、所育實(shí)驗(yàn)項目均針對8位BMP灰度圖像進(jìn)行處理，其它格式（如JPG）的圖像可以利用系統(tǒng)提供的圖像格式轉(zhuǎn)換工具進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行處理；2、本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是圖像的灰度直方圖和點(diǎn)運(yùn)算，兒何變換和止交變換只作一般性了解。五、實(shí)驗(yàn)步驟以圖像灰度閾值變換為例說明實(shí)驗(yàn)的具體步驟，其它實(shí)驗(yàn)項n的步驟與此類似。1、打開計算機(jī)，在系統(tǒng)桌面上雙擊“數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件系統(tǒng)”的可執(zhí)行文件“圖象處理”的圖標(biāo)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；2、執(zhí)行文件一打開，在OPEN對話框中

6、選擇待處理的圖像，按【0K】后系統(tǒng)兄示出圖像；3、執(zhí)行S看一圖像基本信息，將顯示圖像基本信息對話桐，如圖所示;SHZ

7、0->二門朶資h—A吞人！勻兮N）閨兮M專屮至兮-卜4）S

8、C）受令手淫（S:苗口似）^r；H；益53名電?曇臂RlHEFCWMSGPNBYDTJU0町挽其★戶曰圖像格式：BMP圖像文件大?。?6777216Bytes實(shí)際位圖數(shù)據(jù)大?。?Bytes圖像寬度：256Pixels圖像髙度：256Pixels調(diào)色板顏色數(shù)，256調(diào)色板大小

9、1024Bytes設(shè)備水平分辨率：2834pixsels/m設(shè)備垂直分辨率，2834pixsels/m說明:

10、驟上它由是《，囪文件頭（BITMAPFILEHEADER）、位囪fefBITMAPINFOHEADER）、凋色板（PALETTE；?w奮湖?te翳就讀:爾…取消4、執(zhí)行斉看一灰度宜方圖，杳奍圖像的灰度宜方圖，如圖所示;53致字困*處2教字實(shí)經(jīng)系做中文違）-[Couple]1°.回_S5、執(zhí)行圖像變換-*止交變換-H専立葉變換，查看圖像的頻率域分布情況，如圖所示；6、執(zhí)行圖像變換一正交變換一小波變換，查看圖像經(jīng)過小波變換的效果，如圖所示；7、執(zhí)行圖像變換一點(diǎn)運(yùn)算一閾值變換，修改閾值變換對話框中