機(jī)器視覺及MATLAB仿真研究

1、ujhjiu nnniimin w kiiisciea nniwicm.»機(jī)器視覺技術(shù)及應(yīng)用學(xué)院：電氣與信息工程學(xué)院 班級(jí)：自動(dòng)化072 姓名：景斌學(xué)號(hào)：2007060702172011-01-04題目：一產(chǎn)生下圖所示圖像fl(m，n),其中圖像大小為256x256,中間亮條為128x32,暗處=0, 亮處=100。對(duì)其進(jìn)行fft: 同屏顯示原圖fion，!)和fft(fo的幅度譜圖； 若令f2(,n)= (-1) w f 1 (m, n),重復(fù)以上過程，比較二者幅度譜的異同，簡述理 由； 若將f2(m，n)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度得到f3(m，n),試顯示fft(f3)的幅度譜，并與fft

2、(f2) 的幅度譜進(jìn)行比較； 若將 f(m，n)順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90 度得到 f4(ni，n)，令拭顯示 fft(f5)的幅度譜，并指出其與fftd)和fft(h)的關(guān)系； 若令f6(m，n)=f2(m，n)+f3(m，n),試顯示fft(f6)的幅度譜，并指出其與fft(f2)和fft(f3) 的關(guān)系，比較fft(f6)和fft(f5)的幅度譜。1、顯示圖像 » clear,close all » a=zeros(256,256);» a(64:192,112:144)=100; »imshow(a)清除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)w打開的圖形窗口* *設(shè)置256

3、*256大小的閹形*設(shè)罝128*32大小的亮條*»*在.窗門中顯示要求圖像*2.對(duì)其進(jìn)行fft:» cl ear,close all» a=zeros(256,256);» a(64:192,112:144)= 100;*設(shè)置 128*32 大小的亮條*»imshow(a)» f=fft2(a);*對(duì)a進(jìn)行傅立葉變換*» b=log(abs(f);*對(duì) f 取對(duì)數(shù)*» imshow(b，.l 5);colormap(jet);colorbar *品示 b 圖像*3同屏顯示原圖n (m, n)和fft (fl):&#

4、187; clear,close all » a=zeros(256,256);» a(64:192j12:144)=100; » subplot( 1，2,1 )，imshow(a) » f=fft2(a);» b=log(abs(f);» subplot(l，2,2)，imshow(b)*清除所有工作平臺(tái)變:u:,關(guān)閉打幵的閣形窗口 *設(shè)罝256*256人小的圖形*在窗口巾顯示原圖像(第一行第一列)*對(duì)a進(jìn)行傅立葉變換 *對(duì)f取對(duì)數(shù)*在窗口屮顯示b圖像(第一行第二列)*4.實(shí)現(xiàn) f2(ii，n)= (-1物 fi(m, n)

5、87; clear,close all» a=zeros(256,256);» a(64:2:192,112:2:144)=100;*隔行隔列顯示*» imshow(a)» a(65:2:191,113:2:143)=100;隔行隔列顯示*»imshow(a)5.對(duì)f2進(jìn)行二維快速傅里葉變換并圖原圖同屏顯示：» clear,close all清除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)閉打開的閣形窗口*» a=zero$(256,256);*設(shè)罝 256*256 大小的閣形*» a(64:2:192,112:2:144)=100; *

6、 隔行隔列顯示*» a(65:2:191,113:2:143)=100; *隔行隔列顯示*» subplot( 1,2,1 ),imshow(a);» f=fft2(a);» b=log(abs(f);*傅立葉變換*» subplot( 1,2,2),imshow(b)> figure1bp®file editvi e* insert tools desktopwindow kelp 0國6.將f2(m, n)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度得到f3 (m, n),試顯示fft(f3)的幅度譜» clear,close all

7、7; a=zeros(256,256);» a(64:2:192,112:2:144)=100;*隔行隔列顯示*» a(65:2:191,113:2:143)=100;，隔行隔列顯示*» c=imrotate(a,90);*旋轉(zhuǎn) 90 度*» subplot( 1,2,1 ),im$how(a);*行兩列顯示*» subplot( 1,2,2),imshow(c)7、將fi(m, n)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度得，同一行顯示:» clear,close all» a=zeros(256,256);» a(64:2:192,1

8、12:2:144)=100; » a(65:2:191,113:2:143)=100; » c=imrotate(a，90); »f1=fft2(c);» f2=log(abs(fl);» subplot( 1，3,1 )，imshow(a); » subplot(l，3,2)，imshow(c); » subplot(l，3,3)，imshow(f2);淸除所有工作平臺(tái)變呈，關(guān)閉打開的圖形窗口* *設(shè)置256*256大小的圖形*隔行隔列顯示*隔行隔列顯沁*旋轉(zhuǎn)90度*傅立葉變換*一行三列顯示*»8將 fi(m,

9、n)順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90 度得到 f4(m, n)，令 f5(m, n)=fi(m, n)+f4(m, n)，試顯示 fft(f5) » clear,close all» a=zeros(256,256);» a(64:192,112:144)= 100; » imshow(a)» d=imrotate(a，90);» subplot(2,2，l)，imshow(a); » subplot(2,2,2)，imshow(d); » f=a+d;» fl=fft2(f)；» f2=log(abs(fl)

10、;» subplot(2,2,3)，imshow(f); » subplot(2,2,4)，imshow(f2);*旋轉(zhuǎn)90度*一行二列顯示*傅立葉變換*file edit vicinsert tools desktopwindowhelpb 晝 btab回®士 figure 19令 f6(m，n)=f2(m，n)+f3(m，n)，» clear,close all顯示fft(f6)的幅度譜清除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)閉打開的閣形窗口*» a=zeros(256,256);» a(64:2:192,112:2:144)=100; 

11、7; a(65:2:191,113:2:143)=100; » b=imrotate(a，90);» subplot(2,2，l )，imshow(a); » subplot(2,2,2)，imshow(b); » c=a+b;» fl=ffi2(c);» f2=fftshift(abs(fl);» subplot(2,2,3)，imshow(f2);隔行隔列顯示 *隔行隔列顯沁 *旋轉(zhuǎn)90度*傅立葉變換*f igure 1b回區(qū)jfile edit viev insert tools desktop windo*# hel

12、p 運(yùn)h晝b或嘆回i esaw®» clear,close all » e=imread(,moon.tif); » imshow(e)2.加上高斯噪聲的圖像：» clear,close all » e=imread(,moon.tif);» imshow(e)» e=imnoise(e，.gaussian，0,0.02); » imshow(e)題目二:一幅灰度圖像（256級(jí)，白為255,黑為0）,分別加入高斯白噪聲和椒鹽噪聲，再分 別進(jìn)行3x3的平均濾波和中值濾波，顯示原圖像、加噪圖像和濾波結(jié)果圖像，

13、并比 較四種濾波結(jié)果。1.無噪聲的灰度圖像：*淸除所有工作平臺(tái)變m，關(guān)閉打幵的圖形窗口* *將圖像處理工具中自帶的圖像moon.tif給數(shù)組e* *顯示圖像*清除所有工作平臺(tái)變s,關(guān)閉打開的圖形窗口*將圖像處理工具中自帶的圖像moon.tif給數(shù)組e* *顯示圖像*添加均值為0,方差為0.02高斯噪聲*顯示圖像3. 加上椒鹽噪聲的圖像：» clear,close all» e=imreadcmoon.tif);» imshow(e)» e=imnoise(e；salt & pepper0.02);*添加均值為 0,方差為 0.02 的椒鹽噪聲*&

14、#187; imshow(e)»4. 加上高斯噪聲的進(jìn)行均值濾波：» clear,close all» e=imi-ead(,moon.tif);» imshow(e)» e=imnoise(e；gaussian0,0.02);添加均值為0,方差為 0.02 的高斯噪聲*»imshow(e)»x=ll 1 1*產(chǎn)生濾波模板v 對(duì)濾波模板歸一化 用均值模板對(duì)圖像濾波* 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是16位整型ill111;» x=x/9;» z=conv2（e，x） » e=unitl6（z）; »imsh

15、ow（z，） »5. 加上椒鹽噪聲的進(jìn)行中值濾波：» clear;close all*清除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)閉打開的圖形窗u*» e=imread(,moon.tif);*將圖像處理工具中自帶的圖像moon.tif給數(shù)組e*» imshow(e)*顯示網(wǎng)像*» e=imnoi$e(e；salt & pepper0.02); *加上均值是0 ,方差是0.02的椒鹽噪聲鏟 » imshow(e)*顯示圖像*» k=medfilt2(e);*二維統(tǒng)計(jì)順序過濾vs» imshow(k)*顯示圖像*6. 加上椒鹽噪

16、聲的圖像經(jīng)過均值濾波：»clear;clo$eall清除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)閉打開的圖形窗口» e=imread('moon.tif);*將圖像處理工具中自帶的圖像moon.tif給數(shù)組e*» imshow(e)*品示圖像*» e=imnoise(e；gaussian',0,0.02);，加上均值是 0 ,方差是 0.02 的椒鹽噪聲*»h=l 1 1 111 111;» h=h/9;» j=conv2(e,h); » e=unitl6(j); »imshow(j,) »*產(chǎn)生濾

17、波模板 *對(duì)濾波模板歸一化*用均值模板對(duì)圖像濾波* 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是16位整型* *顯示圖像*7. 同屏顯示原圖，加噪圖像，濾波結(jié)果圖像：»clear;closeall清除所有.t作平臺(tái)變量，關(guān)閉打開的圖形窗口» e=imread(rmoon.tif);*將圖像處理工具中自帶的圖像moon.tif給數(shù)組e*» c=imnoise(e,'gaussian',0,0.02);*加上均值是 0 ,方差是 0.02 的高斯噪聲*» d=imnoise(e；salt & pepper',0.02); *加上均值是 0，方差 0.02 的椒

18、鹽噪聲*產(chǎn)生濾波模板*對(duì)濾波模板歸一化* 用均值模板對(duì)圖像濾波* 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)足16位整型*二維統(tǒng)計(jì)順序過濾*二維統(tǒng)計(jì)順序過濾*»h=ri 11 hi iii;» h=h/9;» j=conv2(c,h); » c=unitl6(j);» k=medfilt2(c); » y=medfilt2(d); »h=l 1 i1111 1 11;» h=h/9;» e=conv2(d,h); » d=unitl6(j);產(chǎn)生濾波模板*對(duì)濾波模板歸一化 *用均值模板對(duì)圖像濾波*轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是16位整型*»

19、; subplot(3,3，l)，imshow(e，)，titlefyuan tu); *顯示圖像依次是三行三列的各個(gè)位置，給每 幅閣片命名*»subpk)t(3,3,2)，imshow(a，)，title('yuan tu gaussian');» subplot(3,3,3)，imshov(b，)，title('yuan tu salt & pepper*);» subplot(3,3,4)，imshow(j，u)，title(yuan tu gaussian jun zh1 lv bo)；» subplot(3,3,

20、5)，imshow(k，)，title(yuan tu gaussian zhong zhi lv bo'); » subplot(3,3,6)，imshow(y，)，title(salt & pepper zhong zhi lv bo*);» subplot(3,3,7)，imshow(e，)，title(salt & pepper jun zhi lv bo');»第三題：對(duì)某一灰度圖像，進(jìn)行如下處理:(1) 分別利用roberts、prewitt和sobel邊緣檢測算子進(jìn)行邊緣檢測；(2) 將roberts、prewitt和

21、sobel邊緣檢測算子修改為銳化算子，對(duì)原圖像進(jìn)行銳化， 同屏顯示原圖像、邊緣檢測結(jié)果和銳化后圖像，說明三者之間的關(guān)系。1. 原圖» clear;close all*清除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)w打開的圖形窗口*» e=imreadccameraman.tif);*將工具欄的照片給數(shù)組e*» im$how(e);*品示圖像*»1.進(jìn)行roberts算子邊緣檢測» clear;close all» e=imread('cameraman.tif);»imshow(e);» a=edge(i,'robert

22、s');*邊緣檢測 roberts 算子*» imshow(a);*品示*file edit vie* insert tools desktop window help chs <±<<o®v4?d0ljb2. 進(jìn)行prewitt算子邊緣檢測 » clear;close all » e=imread( camerciinan.tif);*邊緣prewitt1算子* *顯示*» imshow(e);» b=edge(e，prewitt)；» imshow(b);3.進(jìn)行sobel算子邊緣檢測

23、 » clear;close all» e=imread(fcameraman.tif);» imshow(e);» c=edge(e；sobef);邊緣 sobel 算子» imshow(c);*顯示*fileedi t vi ew insert tools desktopwindow helpd 0 b b5.原圖像進(jìn)行銳化濾波器中的拉氏算子增強(qiáng):» clear;close all» e=imread(caitieraman.tif); »imshow(e);» e=double(e);»

24、imshow(e,)» h=0 1 01 -4 0清除所有工作平臺(tái)變m:,關(guān)閉打幵的圖形窗口 *將工具欄的照片給數(shù)組e*顯示*卷積不支持8整型所以將圖像矩陣轉(zhuǎn)化為double型* *顯示*0 10;» j=conv2(e,h,'same'); » k=e-j;»imshow(k,f)*拉式算子對(duì)圖像濾波*增強(qiáng)圖像為原始圖像減去拉式算子的圖像*顯示*清除所有工作平臺(tái)變:w:,關(guān)閉打幵的閣形窗口 *將工具欄的照片給數(shù)組ev=*顯示*邊緣roberts算子*卷積不支持8整型所以將閣像矩陣轉(zhuǎn)化為double型*拉式算子對(duì)圖像濾波*增強(qiáng)圖像為原始圖

25、像減去拉式算子的圖像* 顯示圖像是一行兩列*6. 同屏顯示原圖和銳化后的圖像：» clear;close all清除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)閉打開的圖形窗口» e=imread('cameraman.tif); *將工具欄的照片給數(shù)組 e*» e=double(e);卷積不支持8整型所以將圖像矩陣轉(zhuǎn)化為double型*» imshow(e,)h=0 1 01-4 0 0 10;» j=conv2 (e，h， same)；*拉式算子對(duì)圖像濾波» p=e-j;*增強(qiáng)圖像為原始圖像減去拉式算子的圖像*» subplot (1,

26、 2, 1), imshow(e, ) *顯示圖像是一行兩列*» subplot (1, 2, 2), imshow(p,)»7. 進(jìn)行roberts算子邊緣檢測銳化: » clear,close all » e=imread('cameraman.tif);»imshow(i);» a=edge(i,'roberts,);»imshow(a);» a= double(a);» imshow(a,n)» h=0 1 0 1 -4 00 10;» j=conv2(a,h/

27、same,);» p=a-j;» subplot( 1,2,1 ),imshow(a,) » subplot(l，2,2)，imshow(p，)file edit vi ew insert tools desktop window helpd b s b a q*清除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)閉打開的圖形窗口* *將工具欄的照片給數(shù)組e*顯示*邊緣prewitt算子*8. 進(jìn)行prewitt算子邊緣檢測銳化:»clear, close all» e=imread('cameraman.tif);» imshow(e);»

28、b=edge (e, prewitt);>> imshow(b);» b= double (b) ;*卷積不支持8整型所以將圖像矩陣轉(zhuǎn)化為double型*>> imshow(b,)» h=0 1 0*拉式算子對(duì)圖像濾波*增強(qiáng)圖像為原始圖像減去拉式算子的圖像* *顯示圖像是一行兩列*1-4 0 0 10;>> j=conv2 (b, h, ? same，);» p-b-j;>> subplot (1, 2, 1), imshow(b,) » subplot (1, 2, 2), imshow(p,)9.進(jìn)行s

29、obel算子邊緣檢測銳化：»clear, close all*淸除所有工作平臺(tái)變呈，關(guān)閉打開的圖形窗口» e=imreadccameraman.tif);*將工具欄的照片給數(shù)組e*>> imshow(e);» c=edge (e, sobel)；>> imshow(c);> o double (c);*卷積不支持8整型所以將圖像矩陣轉(zhuǎn)化為double型*>> imshow(c,)» h二0 1 01-4 0 0 10;» j=conv2 (c, h,，same)；*拉式算子對(duì)圖像濾波*» p:

30、c-j;>> subplot (1, 2, 1), imshow(c,)>> subplot (1,2, 2),imshow(p,)10.同屏顯示原圖和roberts銳化圖:>> clear, close all» e=imread(cameraitian.tif); » b= double (t);» h=0 1 0淸除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)閉打開的圖形窗口* *將工具欄的照片給數(shù)組e*卷積不支持8整型所以將圖像矩陣轉(zhuǎn)化力double型*1 -4 0 0 10;>> j=conv2 (b, h， same)；>

31、> subplot (2, 2, 1), imshow(t, 口)，titlec yuan tu，)；» subplot (2, 2, 2), imshow(b, ), title(yuan tu rui hua);>> c=edge(i, * roberts)；> d= double (c);*卷積不支持8整型所以將圖像矩陣轉(zhuǎn)化為double型*» h=0 1 01 -4 0 0 10;>> crconv2(d, h， same)；拉式算子對(duì)圖像墟波*» subplot(2, 2, 3), imshow(c, 口)，title

32、(yuan tu roberts)；>> subplot (2, 2, 4), imsh()w(c，口)，title (yuan tu roberts rui hua)；11.同屏顯示原圖和prewitt銳化圖:» clear, close all » e=imread('cameraman.tif); » b= double(e);» h=0 1 0潰除所有工作平臺(tái)變量，關(guān)閉打開的圖形窗口* *將工具欄的照片給數(shù)組e*卷積不支持8整型所以將圖像矩陣轉(zhuǎn)化力double型*1-4 0 0 10;>> j=conv2 (b, h， same)；>> sub