實(shí)驗(yàn)二數(shù)字圖像的空間域?yàn)V波和頻域?yàn)V波

1、實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字圖像的空間域?yàn)V波和頻域?yàn)V波一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握圖像濾波的基本定義及目的；2. 理解空間域?yàn)V波的基本原理及方法；3. 掌握進(jìn)行圖像的空域?yàn)V波的方法。4. 掌握傅立葉變換及逆變換的基本原理方法；5. 理解頻域?yàn)V波的基本原理及方法；6. 掌握進(jìn)行圖像的頻域?yàn)V波的方法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 平滑空間濾波：a）讀出 eight.tif 這幅圖像，給這幅圖像分別加入椒鹽噪聲和高斯噪 聲后并與前一張圖顯示在同一圖像窗口中； （提示： imnoise ）b）對加入噪聲圖像選用不同的平滑 （低通） 模板做運(yùn)算， 對比不同 模板所形成的效果，要求在同一窗口中顯示； （提示 :fspecial 、 imfil

2、ter 或 filter2 ）c）使用函數(shù) imfilter 時，分別采用不同的填充方法（或邊界選項(xiàng)， 如零填充、 replicate、 symmetric 、 circular ）進(jìn)行低通濾波， 顯示處理后的圖像d）運(yùn)用 for 循環(huán)，將加有椒鹽噪聲的圖像進(jìn)行 10次， 20 次均值濾 波，查看其特點(diǎn) ,顯示均值處理后的圖像； （提示 :利用 fspecial 函 數(shù)的average類型生成均值濾波器）e）對加入椒鹽噪聲的圖像分別采用均值濾波法， 和中值濾波法對有 噪聲 的圖像做處理 ，要 求在同 一窗口中顯示 結(jié)果 。（ 提 示:medfilt2 ）f）自己設(shè)計(jì)平滑空間濾波器， 并將其對噪

3、聲圖像進(jìn)行處理， 顯示處 理后的圖像；2. 銳化空間濾波a）讀出blurry_moon.tif這幅圖像，采用3X 3的拉普拉斯算子 w = 1,1, 1; 1 -8 1; 1, 1, 1對其進(jìn)行濾波；b）編寫函數(shù) w = genlaplacian（n） ，自動產(chǎn)生任一奇數(shù)尺寸 n 的拉普 拉斯算子，如5X 5的拉普拉斯算子 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 -24 1 11111111111c） 分別采用 5X 5， 9X 9，15 X 15和25 X 25大小的拉普拉斯算子對blurry_moon.tif進(jìn)行銳化濾波，并利用式2g(x,y) = f (x,y)-、f(x,y)完成

4、圖像的銳化增強(qiáng)，觀察其有何不同，要求在同一窗口中顯示；d) 采用不同的梯度算子對blurry_moon.tif進(jìn)行銳化濾波，并比較其效果e) 自己設(shè)計(jì)銳化空間濾波器，并將其對噪聲圖像進(jìn)行處理，顯示處理后的圖像；3. 傅立葉變換a) 讀出woman.tif這幅圖像，對其進(jìn)行快速傅立葉變換，分別顯示其幅度圖像和相位圖像(提示：fft2, abs, an gle)b) 僅對相位部分進(jìn)行傅立葉反變換后查看結(jié)果圖像(提示：記傅立葉變換的相位a,利用ifft2對exp(a*i)進(jìn)行反變換)c) 僅對幅度部分進(jìn)行傅立葉反變換后查看結(jié)果圖像d) 將圖像的傅立葉變換F置為其共軛后進(jìn)行反變換，比較新生成圖像與原始

5、圖像的差異(提示：復(fù)數(shù)F (u) F (u) | ej (u)的共軛為 F(u) =|F(u)|ej (u)4. 平滑頻域?yàn)V波a) 設(shè)計(jì)理想低通濾波器、巴特沃斯低通濾波器和高斯低通濾波器， 截至頻率自選，分別給出各種濾波器的透視圖；b) 讀出test_pattern.tif這幅圖像，分別采用理想低通濾波器、巴特沃斯低通濾波器和高斯低通濾波器對其進(jìn)行濾波(截至頻率自 選)，再做反變換，觀察不同的截止頻率下采用不同低通濾波器 得到的圖像與原圖像的區(qū)別，特別注意振鈴效應(yīng)。(提示:1)在頻率域?yàn)V波同樣要注意到填充問題；2)注意到(-1)x+y;)5. 銳化頻域?yàn)V波a) 設(shè)計(jì)理想高通濾波器、巴特沃斯高通

6、濾波器和高斯高通濾波器， 截至頻率自選，分別給出各種濾波器的透視圖；b) 讀出test_pattern.tif這幅圖像，分別采用理想高通濾波器、巴特 沃斯高通濾波器和高斯高通濾波器對其進(jìn)行濾波(截至頻率自 選)，再做反變換，觀察不同的截止頻率下采用不同高通濾波器 得到的圖像與原圖像的區(qū)別。提示：設(shè)圖像大小為 M X N(M行N列)，下列代碼可實(shí)現(xiàn)矩陣X和Yx = 0:M-1;y = 0:N-1;X = x * ones(1, N);Y = ones(M,1) * y;此時(f(x,y)(-i)x+y)可以采用如下代碼實(shí)現(xiàn)f(x,y).*(-1F(X+Y)一般頻域?yàn)V波器的原點(diǎn)在矩形中心，即 floor(M/2), floor(N/2) ，此時 平方距離 D 的計(jì)算可以由下列代碼實(shí)現(xiàn)D=sqrt(U- floor(M/2).A2+(V- floor(N/2