光电图像处理实验报告(图像增强)

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1、电子科技大学实验报告学生姓名：XXX学号：XXXXXXXXXX指导教师：XXX日期：2010年3月25日一、实验室名称：光电楼327机房二、实验项目名称：图像增强三、实验原理：图像在生成、获取、传输等过程中，受照明光源性能、成像系统性能、通道带宽和噪声等因素的影响，造成对比度偏低、清晰度下降、并引入干扰噪声。因此，图像增强的目的，就是改善图像质量，获得更适合于人眼观察、或者对后续计算机处理、分析过程更有利的图像。图像增强是有选择地突出某些对人或计算机分析有意义的信息，抑制无用信息，提高图像的使用价值。1

2、、对数与指数变换提高对比度(1)对数变换，低灰度区扩展，高灰度区压缩。　(2)指数变换，高灰度区扩展，低灰度区压缩。对合适的图像选择对数变换或者指数变换，均可提高图像对比度。2、中值滤波中值滤波法是把邻域内所有像素按灰度顺序排列，然后取中间值作为中心像素的输出。中值滤波可以有效的去除椒盐噪声。四、实验目的：1、熟练掌握各种灰度域变换的图像增强原理及方法；2、熟悉直方图均衡化和直方图规格化的原理及方法；3、了解空域滤波中常用的平滑和锐化滤波器；4、熟悉和掌握利用Matlab工具进行图像的读、写、显示及基本

3、的图像处理步骤；5、利用Matlab工具进行图像增强处理。五、实验内容：1、读取一幅低对比度图像，分别对其进行对数变换与指数变换。进行变换前，应根据需要分别选取合适的指数和对数函数（即确定a、b、c等调节因子），画出指数和变换曲线。程序设计及处理过程中，要求在同一窗口中分别显示原始图像、变换结果及其直方图。2、读取一幅含有椒盐噪声的被污染图像，并对其进行中值滤波处理。要求在同一窗口中显示原始图像及中值滤波的结果。（选作内容）六、实验器材（设备、元件）：计算机，Matlab软件七、实验步骤：1、对数与指数

4、变换提高对比度⑴打开计算机，从计算机中选择一幅对比度较低的图像作为原始图像。⑵观察图像类型，选择合适的提高对比度的方法，指数变换或者对数变换。⑶画出程序设计流程图（图一），在Matlab中输入代码调入图像。⑷选择将图像进行指数变换，设置常数a,b,c，并输出显示变换曲线。⑸输出显示原图像和变换后图像以及其直方图，观察直方图和图像，看是否达到提高对比度的效果，若未达到，重新设置常数a,b,c。直到图像对比度提高，并且变换后直方图上灰度分布较原直方图广。⑹记录下数值，并将各图存储。图一图二1、中值滤波⑴打开

5、计算机，从计算机中选择一幅含有椒盐噪声的图像作为原始图像。⑵画出程序设计流程图（图二），在Matlab中输入代码调入图像。⑶用3*3的窗口对原图进行中值滤波。⑷用窗口长度为13的菱形窗口对原图进行中值滤波。⑸用窗口长度为21的窗口对原图进行中值滤波。⑹在同一窗口中分别显示原图和三种不同滤波后的图像并进行比较。⑺记录整理实验报告，关闭计算机。八、实验结果及分析1、对数变换与指数变换提高对比度图三图四如图，图三为指数变换曲线图，由图可见，地灰度变换较为缓慢，高灰度变换较快，对此图高灰度区域偏多，故用指数变换

6、合适。图四左上角为原图，右上角为对应直方图，左下角为变换后图像，右下角为对应变换后直方图。由左边两图直观比较可以看出变换后图像对比度比变换前高。再由右边两直方图比较可得出变换后图像直方图灰度分布较广，变换后图像最大灰度值与最小灰度值之差比原图大。故对比度得到了提高。但由于变换，导致了部分灰度细节的丢失，这也是不可避免的。综上所述：用指数变换对此图像进行处理后对比度得到了明显改善。2、中值滤波图五如图所示，图五左上角为带有椒盐噪声的原图，右上角为进行3*3窗口中值滤波后的图像，左下角为进行窗口长度13的菱

7、形中值滤波后的图像，右下角为进行窗口长度21的中值滤波后的图像。由四幅图像比较观察后可以看出，进过3*3窗口中值滤波后的图像比原图有了明显的改善，绝大多数椒盐噪声被去除。进行窗口长度13的菱形中值滤波后的图像比3*3窗口又些许改善，椒盐噪声进一步减少。进行窗口长度21的中值滤波后的图像又有少量改善，但已很不明显，图像有少许模糊。综上所述：中值滤波可以在保留细节的情况下去除图像中的椒盐噪声。并且窗口长度越大，噪声去除效果越好。九、实验结论：1、通过实验，可知对图像的指数变换可以提高图像对比度。2、通过实验

8、，可知对图像进行中值滤波可以去除图像椒盐噪声。十、总结及心得体会：1、对于不同的图像，采取非线性灰度变化的方法不同得到的效果不同。2、RGB图像需要灰度化处理。3、对像素进行处理时，需要转换类型为双精度型；以免因数据类型问题造成计算精度误差。4、处理完毕，显示前需要再次转换为Matlab认可的图像类型，方可得到正确的显示结果。5、对于中值滤波，只对椒盐噪声效果较好，高斯噪声的图像不能处理。十一、实验改进意见或建议所给图像图像类型较少了些，可