《数字图像处理》
实验指导书
山东建筑大学 信息与电气工程学院
2016年6月
目 录
实验守则 ??????????????????????????1 实验一 实验二实验三实验四实验五实验六灰度变换与空间域滤波????????????????? 2 图像频域滤波???????????????????? 10 图像形态学处理???????????????????17 图像分割?????????????????????? 21 图像的几何变换 ?????????????????? 27 数字图像处理应用?????????????????? 29
实 验 守 则
为了加强实验室管理，提高实验教学质量，培养学生理论联系实际的学风，提高实际操作技能，确保人身和设备的安全，特制定如下守则：
1．实验前要认真预习，了解实验目的、实验原理、实验线路、实验步骤及欲测的物理量。熟悉和实验有关的仪器设备的用途、使用方法及注意事项。能回答指导教师的提问。
2．每个实验小组要选出组长1名，实验时要认真分工，轮流当记录员和操作者，以便每个人都能得到较全面的训练。实验线路接好后，各组学生要自行检查，然后请指导教师检查，经检查无误后方可接通电源。改接线路必须先断开电源，以免触电及损坏仪表。改接后的线路仍需经教师检查。
3．实验时应听从教师指导，严格按实验步骤进行，如实记录实验数据，积极思考和分析实验中发生的现象。实验中如遇事故应立即关断电源、保持现场，报告指导教师及时处理。如有损坏仪器或器件，要填写事故原因及报损单。
4．实验完毕应立即关断电源，把实验记录交指导教师检查合格后方可拆除线路。如发现实验记录有不当和错误之外，应立即重作。要把所有仪器、仪表、工具、导线整理好。经指导教师清点后方可离开实验室。
5．要爱护公物。实验室所有的仪表、工具、器件等一律不得擅自带出。实验中如需更换仪器、仪表、工具、器件等，必须经指导教师同意。不得擅自更换或乱拿他组物品。未经允许，不得擅自拆卸实验用的仪器、设备。
6．实验时要严肃认真，讲究文明、礼貌，要保持安静和室内整洁，不随地吐痰和乱抛杂物。实验完毕要打扫实验室卫生。
7．书写实验报告时，语言要力求简练，书写应端正，作图应正规。实验报告一般应包括以下内容：
(1) 实验目的；所用仪器、仪表、器件的名称及规格型号；实验电路原理图。 (2) 实验项目(指导书中的详细内容不必抄录)；测试记录表；波形图及现象记录。 (3) 实验数据整理，计算后的结果、及根据实验数据绘制的曲线。 (4) 实验分析，应包括与理论计算值的比较、现象分析。 8．关于实验考核：
学生在实验课中的实际技能水平与实验报告的质量是评定本课程实验成绩的标准。因各种原因缺做实验和缺交实验报告者，实验成绩要受影响。
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实验一 灰度变换与空间域滤波
一．实验目的及要求
1．了解MATLAB的操作环境和图像处理工具箱Image Processing Toolbox的功能； 2．加深理解图像灰度变换与空间域滤波概念和算法原理； 3．掌握MATLAB中图像灰度变换与空间域滤的实现方法。
二、实验内容
㈠ 研究以下程序，分析程序功能；输入执行各命令行，认真观察命令执行的结果。利用MATLAB帮助文档熟悉程序中所使用函数的调用方法，改变有关参数，观察试验结果。（可将每段程序保存为一个.m文件） 1.图像及视频文件的基本操作 ⑴ RGB彩色图像数据的读写操作
⑵索引图像与 RGB彩色图像之间的转换
close all; clear all;
%读入一幅RGB彩色图像 IRGB=imread('Fig0701_fruits.jpg');
figure, imshow(IRGB); title(' Original RGB image');
%把RGB彩色图像转换为索引图像，为了比较差异，选择颜色表中的颜色数量为64 [Xind, map] = rgb2ind(IRGB,64); %显示转换后的索引图像
figure, imshow(Xind, map); title('Converted to Indexd image'); %将结果保存为tif格式图像文件 imwrite(Xind,map,'fruits_indexed.tif'); %
%读入一幅彩色索引图像并显示 [Ind, map2]=imread('trees.tif');
figure, imshow(Ind, map2); title(' Original Indexd image'); %查看图像像素信息，在图像上移动鼠标，注意左下角的信息 impixelinfo;
%暂停，按空格键继续 pause;
2
%把索引图像转换为RGB彩色图像 Irgb = ind2rgb(Ind, map2); %显示得到的彩色图像
figure, imshow(Irgb); title('Converted to RGB image'); %将结果保存为jpg格式图像文件 imwrite(Irgb,'trees_rgb.jpg');
%-----------------------------------------------------------------------------
⑶彩色图像转换为灰度图像和无彩色图像
close all; clear all;
%读取一幅RGB彩色图像 Irgb=imread('Fig0701_fruits.jpg'); %将其转换为灰度图像 Igray1 = rgb2gray(Irgb); %显示转换结果
figure, imshow(Irgb); title('Original RGB image'); figure, imshow(Igray1); title('Converted gray image'); %
%将上述RGB彩色图像转换为无彩（灰色）彩色图像, %即转换后的图像数据仍为RGB彩色图像格式 %创建一个与真彩色图像转维数相同的uint8型矩阵 Iachro=uint8(zeros(size(Irgb)));% Iachro (:,:,1)=Igray1; Iachro (:,:,2)=Igray1; Iachro (:,:,3)=Igray1;
figure, imshow(Iachro); title('Converted achromatic color image'); %--------------------------------------------------------------------------------⑷灰度彩色图像转换为二值图像
clc,clear, close all, close all; %读取一幅灰度图像并显示 I = imread('rice.png'); figure, imshow(I);
%利用阈值分割把灰度图像转换为二值图像 level = graythresh(I); bw = im2bw(I, level);
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