《数字图像处理》
实
验
指
导
书
信息工程学院电子信息工程系
上课地点：704
2014.5
目录
实验一图像基本操作 (1)
实验二图像运算 (3)
实验三图像增强——空域滤波 (5)
实验四图像的傅立叶变换 (7)
实验五图像增强——频域滤波 (9)
实验六图像分割 (12)
综合实验 (15)
实验一图像基本操作
一、实验目的
了解MatLab软件/语言，学会使用MatLab的图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)，使学生初步具备使用该软件处理图像信息的能力，并能够利用该软件完成本课程规定的其他实验和作业。
熟悉常用的图像文件格式与格式转换；
熟悉图像矩阵的显示方法（灰度、索引、黑白、彩色）；
熟悉图像矩阵的格式转换
二、实验要求
在MATLAB环境下完成下列操作：
1、读入图像；
2、保存图像；
3、图像的显示方法
三、实验方法
使用函数imread可以将图像读入MATLAB环境，imread的语法为：
imread( ‘filename’ )
imread所支持的文件格式包括：
TIFF---------- .tif .tiff
JPEG-------- .jpg .jpeg
GIF----------- .gif
BMP--------- .bmp
PNG--------- .png
XWD--------- .xwd
使用函数imwrite可以将图像保存在磁盘上，imwrite的语法为
imwrite( f, ‘filename’ )
使用函数size可以察看图像大小，size的语法为
size( )
使用函数imfinfo可以察看图像信息，imfinfo的语法为
imfinfo filename
使用函数imshow 可以显示图像缩略图，imshow 的语法为
imshow ( )
使用函数imview 可以显示图像原图，imview 的语法为
imview ( )
使用函数figure可以开辟一个新的窗口，figure的语法为
figure, imshow ( )
figure, imview ( )
figure, plot ( )
…………………
使用数据类型转换函数可以转换图像数据类型，如
im2uint8 ( ) ------------------ convert image to uint8
im2uint16 ( ) ---------------- convert image to uint16
mat2gray ( ) ----------------- convert image to double, range[0 , 1]
im2double ( ) ---------------- convert image to double
im2bw ( ) --------------------- convert image to logical
四、实验过程
使用函数imread 打开一幅灰度图像(lena_gray.jpg)，使用函数imwrite 将图像另存为不同的文件名；在此过程中观察图像矩阵的形式，并记录5×5的矩阵片断；使用函数size察看图像大小，使用函数imfinfo察看图像信息；记录图像信息；分别使用函数imshow 和函数imview 显示图像；记录两种方式的区别。
使用函数imread打开一幅彩色图像(lena_color.tif)，观察图像矩阵的形式；并分别记录RGB三色5×5的矩阵片断；使用函数rgb2gray将彩色图像转换为灰度图像；使用im2uint8和im2double转换图像的数据类型，记录5×5矩阵片断在转换前后的变化。
六、源程序
I=imread('Lena_color.tif');
J=imread('lena_gray.jpg');
J1=rgb2gray(I)
imshow(I);
figure,imshow(J);
figure,imshow(J1)
figure,imshow(I),colorbar;
figure,imshow(J),colorbar;
imwrite(I,'Lenna.tiff');
实验二图像运算
一、实验目的
1.熟悉MATLAB基本图像操作；
2.结合实例学习如何在程序中增加图像处理算法；
3.理解和掌握图像的运算和直方图均衡化的原理和应用；
4.了解平滑处理的算法和用途，学习使用均值滤波、中值滤波和拉普拉斯锐化进行
图像增强处理的程序设计方法；
5.了解噪声模型及对图像添加噪声的基本方法。
二、实验要求
在MATLAB环境下完成下列操作：
1.读入图像；
2.图像灰度变换方法；
3.灰度的对数扩展法；
4.绘制灰度直方图；
5.直方图均衡法；
6.任意灰度变换实现；
三、实验方法
灰度直方图反映图像的灰度分布情况，即亮度分布情况；它说明不同灰度的像素个数或分布概率。
使用函数imhist绘制灰度直方图，imhist的语法为
h = imhist( f );
figure, imhist( f );
figure, plot( h );
figure, stem( h );
figure, bar( h );
由于拍摄和处理的原因，导致图像的灰度分布范围过小；最大熵原理指出：数据满足均匀分布时，信息量最大；依据这个原理，通过灰度直方图均衡化将图像灰度分布扩展到整个灰度分布范围，可以使图形信息量最大，即使使得图像对比度增强。
使用函数histeq对图像进行直方图均衡，histeq 的语法为
g = histeq( f, nlev ); % nlev 为输出的灰度级数，通常取256，默认64
figure, imhist(g);
任意灰度变换需要进行分段计算
四、实验过程
1）使用函数imread打开一幅灰度图像（2_1.jpg），使用函数imhist绘制灰度直方图。直方图有四种表现形式
h = imhist( f );
figure, imhist( f );
figure, plot( h );
figure, stem( h );
figure, bar( h );
观察四种直方图的差别。
2）使用函数imread 打开一幅灰度图像（2_2.jpg），说明这幅图像直方图存在的问题。使用函数histeq对图像进行直方图均衡，比较并记录均衡前后图像的变化h=histeq(f, 256);
figure, imshow(f);
figure, imhist(f);
figure, imshow(h);
figure, imhist(h);
3）图像加法是把图像叠加在一起的操作，使用函数imadd将两幅图像相加。
clc;clear
f1=imread('rice.png'); %读入图像
f2=imread('cameraman.tif '); %读入图像
f3=imadd(f1,f2);
figure,imshow(f3);
4）图像减法是从一幅图像中减去另一幅图像，经常被用作检测两幅图像的差别，使用函数imsubtract将两幅图像相减。下面的操作是根据一幅原始图像，生成其背景亮度图像，然后再从原图像中减去背景亮度图像，从而得到结果。
I=imread('cameraman.tif');
J=uint8(filter2(fspecial('gaussian'),I));
K=imsubtract(I,J);
subplot(121);imshow(I);
subplot(122);imshow(J);
figure;imshow(K,[])
5）图像间的逻辑运算主要有“与”、“或”、“非”等，把它们组合起来可以构成其他逻辑运算。
当我们对灰度级进行逻辑操作时，像素值作为一个二进制数来处理，逻辑操作按位进行。“与”和“或”运算通常用作模板，即通过这些操作可以从一幅图像中提取子图像，更加突出子图像的内容。下面的“与”和“或”运算通过逐点进行。
A=zeros(128);
A(40:67,60:100)=1;
B=zeros(128);
B(50:80,40:70)=1;
C=and(A,B);
D=or(A,B);
E=not(B);
F=xor(A,B);
subplot(231);imshow(A);title('A图')
subplot(232);imshow(B);title('B图')
subplot(233);imshow(C);title('A和B相与图')
subplot(234);imshow(D);title('A和B相或图')
subplot(235);imshow(E);title('B取反图')
subplot(236);imshow(F);title('A和B异或图')
实验三 图像增强——空域滤波
一、实验目的
进一步了解MatLab 软件/语言，学会使用MatLab 对图像作滤波处理，使学生有机会掌握滤波算法，体会滤波效果。
了解几种不同滤波方式的使用和使用的场合，培养处理实际图像的能力，并为课堂教学提供配套的实践机会。
二、实验要求
应当完成对于给定图像+噪声，使用平均滤波器、中值滤波器对不同强度的高斯噪声和椒盐噪声，进行滤波处理；能够正确地评价处理的结果；能够从理论上作出合理的解释。
三、实验内容与步骤
a) 调入并显示原始图像
b) 利用imnoise 命令在图像原始图像上加入高斯(gaussian) 噪声 c)利用预定义函数fspecial 命令产生平均(average)滤波器
111191111---????--????---??
d ）采用3x3的模板，分别用平均滤波器以及中值滤波器，对加入噪声的图像进
行处理并观察不同噪声水平下，上述滤波器处理的结果；
e ）选择不同大小的模板，对加入某一固定噪声水平噪声的图像进行处理，观察上述滤波器处理的结果。
f ）利用imnoise 命令在图像Sample2-1.jp
g 上加入椒盐噪声(salt & pepper) g ）重复c)~ e ）的步骤
h ）输出全部结果并进行讨论。
四、 思考题/问答题
(1) 简述高斯噪声和椒盐噪声的特点。
(2) 结合实验内容，定性评价平均滤波器/中值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的去噪效果？
(3) 结合实验内容，定性评价滤波窗口对去噪效果的影响？
五、 实验报告要求
描述实验的基本步骤，用数据和图片给出各个步骤中取得的实验结果，并进行必要的讨论，必须包括原始图像及其计算/处理后的图像。
六、源程序
I=imread('electric.tif');
J = imnoise(I,'gauss',0.02); %添加高斯噪声 %J = imnoise(I,'salt & pepper',0.02); %添加椒盐噪声
ave1=fspecial('average',3); %产生3×3的均值模版ave2=fspecial('average',5); %产生5×5的均值模版K = filter2(ave1,J)/255; %均值滤波3×3
L = filter2(ave2,J)/255; %均值滤波5×5
M = medfilt2(J,[3 3]); %中值滤波3×3模板N = medfilt2(J,[4 4]); %中值滤波4×4模板imshow(I);
figure,imshow(J);
figure,imshow(K);
figure,imshow(L);
figure,imshow(M);
figure,imshow(N);
实验四 图像的傅立叶变换
一、实验目的
1、了解图像变换的意义和手段；
2、熟悉傅里叶变换的基本性质；
3、热练掌握FFT 方法及应用；
4、通过实验了解二维频谱的分布特点；
5、通过本实验掌握利用MATLAB 编程实现数字图像的傅立叶变换及滤波锐化和复原处理；
6 、了解理想、巴特沃兹、高斯等不同滤波器的结构及滤波效果。
二、实验原理
1应用傅立叶变换进行图像处理
傅里叶变换是线性系统分析的一个有力工具，它能够定量地分析诸如数字化系统、采样点、电子放大器、卷积滤波器、噪音和显示点等的作用。通过实验培养这项技能，将有助于解决大多数图像处理问题。对任何想在工作中有效应用数字图像处理技术的人来说，把时间用在学习和掌握博里叶变换上是很有必要的。
2傅立叶（Fourier ）变换的定义
对于二维信号，二维Fourier 变换定义为： ?
?
∞∞-∞
∞
-+-=dy dx e y x f v u F vy ux j )(2),(),(π
?
?
∞
∞-∞
∞
-+=dv du e v u F y x f vy ux j )(2),(),(π θθ
θs i n c o s j e j += 二维离散傅立叶变换为：
1,...,2,1,0,1,...,2,1,0for ),(1),(1010
)
//(2-=-==∑∑-=-=+-N v M u e y x f MN v u F M x N y N vy M ux j π
1,...,2,1,0,1,...,2,1,0for ),(),(101
0)//(2-=-==∑∑-=-=+N y M x e v u F y x f M u N v N vy M ux j π
图像的傅立叶变换与一维信号的傅立叶变换变换一样，有快速算法。实际上，现在有实现傅立叶变换的芯片，可以实时实现傅立叶变换。
3利用MATLAB 软件实现数字图像傅立叶变换的程序： I=imread(…原图像名.gif?); %读入原图像文件 imshow(I); %显示原图像
fftI=fft2(I); %二维离散傅立叶变换 sfftI=fftshift(fftI); %直流分量移到频谱中心 RR=real(sfftI); %取傅立叶变换的实部 II=imag(sfftI); %取傅立叶变换的虚部 A=sqrt(RR.^2+II.^2);%计算频谱幅值
A=（A-min(min(A))）/(max(max(A))-min(min(A)))*225;%归一化 figure; %设定窗口
imshow(A); %显示原图像的频谱
三、实验要求
1叙述实验过程；
2提交实验的原始图像和结果图像，并对结果进行比较。
四、实验过程
1打开计算机，安装和启动MATLAB程序；程序组中“work”文件夹中应有待处理的图像文件；
2利用MatLab工具箱中的函数编制FFT频谱显示的函数;
3 a).调入、显示图像；图像存储格式应为“.gif”;
b)对图像做FFT并利用自编的函数显示其频谱;
c)讨论不同的图像内容与FFT频谱之间的对应关系。
4 对频谱分别进行高斯、巴特沃兹、高斯高通和低通滤波，比较其锐化和平滑效果
5记录和整理实验报告。
五、思考题
1．傅里叶变换有哪些重要的性质?
2．图像的二维频谱在显示和处理时应注意什么?
六、源程序
%sy4_1
f=zeros(256,256);
f(108:148,108:148)=1;
F=fft2(f);
F1=log(1+abs(F));
subplot(131),imshow(f,[]);title('原始图像')
subplot(132),imshow(F1,[]);title('频谱不移动')
subplot(133),imshow(fftshift(F1),[]);title('频谱移动到中心点')
%sy4_2
f=imread('lena.bmp');
imshow(f,[]);
title('?-í?');
F=fft2(f);
figure;imshow(log(1+abs(fftshift(F))),[]),title('?μà?ò??μ?×')
实验五 图像增强——频域滤波
一、实验目的
1、掌握怎样利用傅立叶变换进行频域滤波
2、掌握频域滤波的概念及方法
3、熟练掌握频域空间的各类滤波器
4、利用MATLAB 程序进行频域滤波
二、实验原理及知识点
频域滤波分为低通滤波和高通滤波两类，对应的滤波器分别为低通滤波器和高通滤波器。频域低通过滤的基本思想： G(u,v)=F(u,v)H(u,v)
F(u,v)是需要钝化图像的傅立叶变换形式，H(u,v)是选取的一个低通过滤器变换函数，G(u,v)是通过H(u,v)减少F(u,v)的高频部分来得到的结果，运用傅立叶逆变换得到钝化后的图像。
理想地通滤波器(ILPF)具有传递函数： 其中，0D 为指定的非负数，),(v u D 为(u,v)到滤波器的中心的距离。0),(D v u D =的点的轨迹为一个圆。
n 阶巴特沃兹低通滤波器(BLPF)(在距离原点0D 处出现截至频率)的传递函数为
n
D v u D v u H 20])
,([11
),(+=
与理想地通滤波器不同的是，巴特沃兹率通滤波器的传递函数并不是在0D 处突然不
连续。
高斯低通滤波器(GLPF)的传递函数为
2
22),(),(σv u D e
v u H =
其中，σ为标准差。
相应的高通滤波器也包括：理想高通滤波器、n 阶巴特沃兹高通滤波器、高斯高通滤波器。给定一个低通滤波器的传递函数),(v u H lp ，通过使用如下的简单关系，可以获得相应高通滤波器的传递函数：),(1v u H H lp hp -=
三、实验步骤：
1 调入并显示所需的图片；
?
??>≤=0
),(0),(1),(D v u ifD D v u ifD v u H
2 利用MATLAB提供的低通滤波器实现图像信号的滤波运算，并与空间滤波进行比较。
3利用MATLAB提供的高通滤波器对图像进行处理。
4记录和整理实验报告。
四、实验报告内容
1叙述实验过程；
2提交实验的原始图像和结果图像。
实验报告要求
描述实验的基本步骤，用数据和图片给出各个步骤中取得的实验结果，并进行必要的讨论，必须包括原始图像及其计算/处理后的图像。
六、思考题
1结合实验，评价频域滤波有哪些优点？
2在频域滤波过程中需要注意哪些事项？
七、源程序
%sy5_1
%不同半径巴特沃斯低通滤波器的平滑作用。
f=imread('lena.bmp');
subplot(321);
imshow(f,[]);
title('原图');
F=fftshift(fft2(f,size(f,1),size(f,2)));
u=1:size(F,1);
v=1:size(F,2);
[V,U]=meshgrid(v,u);
D=sqrt((U-(floor(size(F,1)/2)+1)).^2+(V-(floor(size(F,2)/2)+1)).^2); H=zeros(size(f));
D0=5;n=2;
H=1./(1+(D./D0).^(2*n));
G=F.*H; %频域低通滤波
G1=ifft2(ifftshift(G));
subplot(322);
imshow(real(G1),[]);
title('半径小于5的巴特沃思低通滤波器');
D0=15;
H=1./(1+(D./D0).^(2*n));
G=F.*H;
G1=ifft2(ifftshift(G));
subplot(323);
imshow(real(G1),[]);
title('半径小于15的巴特沃思低通滤波器');
D0=30;
H=1./(1+(D./D0).^(2*n));
G=F.*H;
G1=ifft2(ifftshift(G));
subplot(324);
imshow(real(G1),[]);
title('半径小于30的巴特沃思低通滤波器'); D0=80;
H=1./(1+(D./D0).^(2*n));
G=F.*H;
G1=ifft2(ifftshift(G));
subplot(325);
imshow(real(G1),[]);
title('半径小于80的巴特沃思低通滤波器'); D0=230;
H=1./(1+(D./D0).^(2*n));
G=F.*H;
G1=ifft2(ifftshift(G));
subplot(326);
imshow(real(G1),[]);
title('半径小于230的巴特沃思低通滤波器');
实验六图像分割
一、实验目的
使用MatLab 软件进行图像的分割。使学生通过实验体会一些主要的分割算子对图像处理的效果，以及各种因素对分
割效果的影响。
二、实验要求
要求学生能够自行评价各主要算子在无噪声条件下和噪声条件下的分割性能。能够掌握分割条件(阈值等)的选择。完成规定图像的处理并要求正确评价处理结果，能够从理论上作出合理的解释。
三、实验内容与步骤
(1)使用Roberts 算子的图像分割实验
调入并显示图像camera.tif 或hardware.tif 或bob.tif中的任意一幅图像；
使用Roberts 算子对图像进行边缘检测处理；
Roberts 算子为一对模板：
相应的矩阵为：
rh = [0 1;-1 0]; rv = [1 0;0 -1];
这里的rh 为水平Roberts 算子，rv为垂直Roberts 算子。
分别显示处理后的水平边界和垂直边界检测结果；
用“欧几里德距离”和“街区距离”方式计算梯度的模，并显示检测结果；
对于检测结果进行二值化处理，并显示处理结果；
提示：先做检测结果的直方图，参考直方图中灰度的分布尝试确定阈值；应反复调节阈值的大小，直至二值化的效果最为满意为止。
分别显示处理后的水平边界和垂直边界检测结果；
将处理结果转化为“白底黑线条”的方式；
给图像加上零均值的高斯噪声；
对于噪声图像重复步骤b ~ f。
(2)使用Prewitt 算子的图像分割实验
使用Prewitt 算子进行内容(1)中的全部步骤。
(3)使用Sobel 算子的图像分割实验
使用Sobel 算子进行内容(1)中的全部步骤。
(4)使用LoG (拉普拉斯-高斯)算子的图像分割实验
使用LoG (拉普拉斯-高斯)算子进行内容(1)中的全部步骤。
提示1：处理后可以直接显示处理结果，无须另外计算梯度的模。
提示2：注意调节噪声的强度以及LoG (拉普拉斯-高斯)算子的参数，观察处理结果。
(5) 打印全部结果并进行讨论。
四、实验报告要求
1叙述实验过程；
2提交实验的原始图像和结果图像。
五、思考题/问答题
1. 评价一下Roberts 算子、Prewitt 算子、Sobel 算子对于噪声条件下边界检测的性能。
2. 为什么LoG梯度检测算子的处理结果不需要象Prewitt 等算子那样进行幅度组合？
3. 实验中所使用的四种算子所得到的边界有什么异同
六、源程序
1）边缘检测
使用edge函数对图像‘rice.tif’进行边缘检测。
I=imread('rice.tif');
imshow(I)
bw1=edge(I,'roberts'); %使用roberts算子进行边缘检测
bw2=edge(I,'sobel'); %使用sobel算子进行边缘检测
bw3=edge(I,'prewitt'); %使用prewitt算子进行边缘检测
bw4=edge(I,'canny'); %使用canny算子进行边缘检测
bw5=edge(I,'log'); %使用log算子进行边缘检测
figure,imshow(bw1)
figure,imshow(bw2)
figure,imshow(bw3)
figure,imshow(bw4)
figure,imshow(bw5)
2）区域操作
使用区域选择函数roicolor, 区域滤波函数roifilt2和区域填充函数roifilld对图像‘eight.tif’进行区域操作。
I=imread('eight.tif');
imshow(I)
c=[222 272 300 270 221 194];
r=[21 21 75 121 121 75];
BW=roipoly(I,c,r);
figure,imshow(BW)
H=fspecial('unsharp');
J1=roifilt2(H,I,BW);
figure,imshow(J1) J2=roifill(I,c,r); figure,imshow(J2)
综合实验
在上述实验的基础上，将最新图像处理的技术，如数字水印技术、去雾技术等有关图像恢复、图像增强的算法，从顶级会议或期刊中选取几篇论文，将学生以分组的方式，一般五到六人。通过一到一个半月的时间的训练，利用Matlab或者VC实现对图像处理的基本应用，为以后的工作或进一步从事图像处理的研究打下基础。
2014年的文章：可恢复的图像认证算法
图像去雾算法
实验一 实验内容和步骤 练习图像的读取、显示和保存图像数据，步骤如下： (1)使用命令figure(1)开辟一个显示窗口 (2)读入一幅RGB图像，变换为灰度图像和二值图像，并在同一个窗口内显示、二值图像和灰度图像，注上文字标题。 (3)保存转换后的灰度图像和二值图像 (4)在同一个窗口显示转换后的灰度图像的直方图 I=imread('BaboonRGB.bmp'); figure,imshow(I); I_gray=rgb2gray(I); figure,imshow(I_gray); I_2bw=Im2bw(I_gray); figure,imshow(I_2bw); subplot(1,3,1),imshow(I),title('RGB图像'); subplot(1,3,2),imshow(I_gray),title('灰度图像'); subplot(1,3,3),imshow(I_2bw),title('二值图像'); imwrite(I_gray,'Baboongray.png'); imwrite(I_2bw,'Baboon2bw.tif'); figure;imhist(I_gray);
RGB 图 像灰度图 像二值图 像 050100150200250 500 1000 1500 2000 2500 3000
(5)将原RGB 图像的R 、G 、B 三个分量图像显示在figure(2)中，观察对比它们的特点，体会不同颜色所对应的R 、G 、B 分量的不同之处。 [A_RGB,MAP]=imread('BaboonRGB.bmp'); subplot(2,2,1),imshow(A_RGB),title('RGB'); subplot(2,2,2),imshow(A_RGB(:,:,1)),title('R'); subplot(2,2,3),imshow(A_RGB(:,:,2)),title('G'); subplot(2,2,4),imshow(A_RGB(:,:,3)),title('B'); (6)将图像放大1.5倍，插值方法使用三种不同方法，在figure(3)中显示放大后的图像，比较不同插值方法的结果有什么不同。将图像放大到其它倍数，重复实验；A=imread('BaboonRGB.bmp'); figure(3),imshow(A),title('原图像'); B=imresize(A,1.5,'nearest'); figure(4),imshow(B),title('最邻近法') C=imresize(A,1.5,'bilinear'); ; figure(5),imshow(C),title('双线性插值'); D=imresize(A,1.5,'bicubic'); figure(6),imshow(D),title('双三次插值 '); RGB R G B
数字图像处理 实验指导书 河北工业大学 计算机科学与软件学院
实验一 MATLAB数字图像处理初步 一、实验目的与要求 1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。 2．熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。 3．掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。 5．图像类型转换。 二、实验原理及知识点 1、数字图像的表示和类别 一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。 图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化称为采样；将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。 作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。
图1 图像的采样和量化 根据图像数据矩阵解释方法的不同，MA TLAB把其处理为4类： 亮度图像(Intensity images) 二值图像(Binary images) 索引图像(Indexed images) RGB图像(RGB images) (1) 亮度图像 一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。若亮度图像的像素都是uint8类或uint16类，则它们的整数值范围分别是[0，255]和[0，65536]。若图像是double类，则像素取值就是浮点数。规定双精度型归一化亮度图像的取值范围是[0，1] (2) 二值图像 一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。 (3) 索引图像 索引颜色通常也称为映射颜色，在这种模式下，颜色都是预先定义的，并且可供选用的一组颜色也很有限，索引颜色的图像最多只能显示256种颜色。 一幅索引颜色图像在图像文件里定义，当打开该文件时，构成该图像具体颜色的索引值就被读入程序里，然后根据索引值找到最终的颜色。(4) RGB图像 一幅RGB图像就是彩色像素的一个M×N×3数组，其中每一个彩色相
数字图像处理实验报告 实验一数字图像基本操作及灰度调整 一、实验目的 1)掌握读、写图像的基本方法。 2)掌握MATLAB语言中图像数据与信息的读取方法。 3)理解图像灰度变换处理在图像增强的作用。 4)掌握绘制灰度直方图的方法，理解灰度直方图的灰度变换及均衡化的方 法。 二、实验内容与要求 1.熟悉MATLAB语言中对图像数据读取，显示等基本函数 特别需要熟悉下列命令：熟悉imread()函数、imwrite()函数、size()函数、Subplot（）函数、Figure（）函数。 1)将MATLAB目录下work文件夹中的forest.tif图像文件读出.用到imread， imfinfo 等文件，观察一下图像数据，了解一下数字图像在MATLAB中的处理就是处理一个矩阵。将这个图像显示出来（用imshow）。尝试修改map颜色矩阵的值，再将图像显示出来，观察图像颜色的变化。 2)将MATLAB目录下work文件夹中的b747.jpg图像文件读出，用rgb2gray() 将其 转化为灰度图像，记为变量B。 2.图像灰度变换处理在图像增强的作用 读入不同情况的图像，请自己编程和调用Matlab函数用常用灰度变换函数对输入图像进行灰度变换，比较相应的处理效果。 3.绘制图像灰度直方图的方法，对图像进行均衡化处理 请自己编程和调用Matlab函数完成如下实验。 1)显示B的图像及灰度直方图，可以发现其灰度值集中在一段区域，用 imadjust函 数将它的灰度值调整到[0，1]之间，并观察调整后的图像与原图像的差别，调整后的灰
度直方图与原灰度直方图的区别。 2) 对B 进行直方图均衡化处理，试比较与源图的异同。 3) 对B 进行如图所示的分段线形变换处理，试比较与直方图均衡化处理的异同。 图1.1 分段线性变换函数 三、实验原理与算法分析 1. 灰度变换 灰度变换是图像增强的一种重要手段，它常用于改变图象的灰度范围及分布，是图象数字化及图象显示的重要工具。 1) 图像反转 灰度级范围为[0, L-1]的图像反转可由下式获得 r L s --=1 2) 对数运算：有时原图的动态范围太大，超出某些显示设备的允许动态范围， 如直接使用原图，则一部分细节可能丢失。解决的方法是对原图进行灰度压缩，如对数变换： s = c log(1 + r )，c 为常数，r ≥ 0 3) 幂次变换： 0,0,≥≥=γγc cr s 4) 对比拉伸：在实际应用中,为了突出图像中感兴趣的研究对象，常常要求 局部扩展拉伸某一范围的灰度值，或对不同范围的灰度值进行不同的拉伸处理，即分段线性拉伸： 其对应的数学表达式为：
实验一 Matlab图像处理工具箱的初步练习 一、实验目的和任务 1、初步了解与掌握MA TLAB语言的基本用法； 2、掌握MA TLAB语言中图象数据与信息的读取方法； 3、掌握在MA TLAB语言中图像类型的转换。 二、实验仪器、设备及材料 1、计算机 2、MatLab软件/语言包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox) 3、实验所需要的图片 三、实验原理 将数字图像的RGB表示转换为YUV表示； Y=0.30R+0.59G+0.11B U=0.70R-0.59G-0.11B V=-0.30R-0.59G+0.89B 四、实验步骤 1、阅读资料并熟悉MatLab的基本操作 2、读取MATLAB中的图象数据 3、显示MATLAB中的图象文件。用MATLAB在自建的文件夹中建立m文件，在这个文件的程序中，将MA TLAB目录下work文件夹中的tree.tif 图象文件读出，用到imread，imfinfo等命令，观察一下图象数据，了解一下数字图象在MA TLAB中的处理就是处理一个矩阵的本质。 4、将3中的图象显示出来（用imshow）。 5、对MA TLAB目录下work文件夹中的flowers.tif进行真彩色图像、索引色图像、灰度图像、二值图像之间的相互变换，并显示。 6、进行真彩色图像RGB（lenacolor.jpg）、YIQ图像、HSV图像、YcbCr图像的相互转换，并显示。 五、实验报告要求 1、描述实验的基本步骤； 2、用图片给出步骤4、5、6中取得的实验结果； 六、实验所需图片
lenacolor.jpg 七、实验注意事项 1、学生应提前预习 2、请大家在E盘建一个目录（matlab），在每次启动时都要将这个目录加入到MATLAB的搜索路径中，添加的方法为File----Set Path----Tool---Add Path 八、思考题 1、图像之间转换的基础是什么，为什么可以实现相互的转换 九、附录 MATLAB简介 (1) MATLAB全称是Matrix Laboratory（矩阵实验室），一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件，从这一点上也可以看出，它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际上MATLAB中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的。这一特点也就决定了MA TLAB在处理数字图像上的独特优势。理论上讲，图像是一种二维的连续函数，然而在计算机上对图像进行数字处理的时候，首先必须对其在空间和亮度上进行数字化，这就是图像的采样和量化的过程。二维图像进行均匀采样，就可以得到一幅离散化成M×N样本的数字图像，该数字图像是一个整数阵列，因而用矩阵来描述该数字图像是最直观最简便的了。而MATLAB的长处就是处理矩阵运算，因此用MA TLAB处理数字图像非常的方便。MATLAB支持五种图像类型，即索引图像、灰度图像、二值图像、RGB图像和多帧图像阵列；支持BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等图像文件格式的读，写和显示。MATLAB对图像的处理功能主要集中在它的图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）中。图像处理工具箱是由一系列支持图像处理操作的函数组成，可以进行诸如几何操作、线性滤波和滤波器设计、图像变换、图像分析与图像增强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作。 1、MATLAB中图象数据的读取 A、imread imread函数用于读入各种图象文件，其一般的用法为 [X，MAP]=imread(‘filename’,‘fmt’) 其中，X，MAP分别为读出的图象数据和颜色表数据，fmt为图象的格式，filename为读取的图象文件（可以加上文件的路径）。 例：[X，MAP]=imread（’flowers.tif’,’tif’）;
电气控制与可编程控制器 实验指导书 邱雪娜编写 宁波工程学院电子信息与工程学院 2014 年1 月
目录 实验一三相异步电动机正反转控制 (1) 实验二三相异步电动机星形-三角形降压起动控制实验 (4) 实验三PLC 认识性实验 (6) 实验四基本指令实验 (8) 实验五定时器/计数器应用 (11) 实验六抢答显示系统控制 (14) 实验七交通信号灯的自动控制实验 (17) 实验八机械手的控制 (20) 附录可编程控制器认识实验 (24)
实验一三相异步电动机正反转控制 一、实验目的 1、了解常用低压电器元件的结构、工作原理及使用方法。 2、通过对三相异步电动机基本起停控制线路的实际接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。 3、掌握三相异步电动机正反转的原理和正反转的控制方法。 二、实验器材 三、实验内容和步骤 本次实验使用DD01 电源控制屏上方的交流电源。接线之前，开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏上方的交 流“电压指示切换”开关切换到“三相调压输出”位置，旋转控制屏左侧的三相调压器旋钮，将其输出电压调到220V 后，按下红色“停止”按钮。 D61 挂箱上没有安装开关Q 和熔断器FU，图中的Q 和FU 可用控制屏上的接触器和熔断器代替，学生可从控制屏上方交流调压输出的U、V、W 端子开始接线。 1、三相异步电动机基本起、停控制： 按图1－1 接线(电动机接线星形和三角形均可)，图中SB1、SB2、KM1、FR 选自D61 挂件，电机M 选用DJ16 三相鼠笼异步电动机。检查接线无误后，按下绿色“启动”按钮，通电实验： 1）按下起动按钮SB2，松手后观察电动机M 运转情况。 2）按下停止按钮SB1，松手后观察电动机M 运转情况。 3）实验完毕，按下红色“停止”按钮。
实验二MATLAB图像运算一、实验目的 1．了解图像的算术运算在数字图像处理中的初步应用。 2．体会图像算术运算处理的过程和处理前后图像的变化。 二、实验步骤 1．图像的加法运算-imadd 对于两个图像f x,y和 (x,y)的均值有： g x,y=1 f x,y+ 1 (x,y) 推广这个公式为： g x,y=αf x,y+β (x,y) 其中，α+β=1。这样就可以得到各种图像合成的效果，也可以用于两张图像的衔接。说明：两个示例图像保存在默认路径下，文件名分别为'rice.png'和'cameraman.tif'，要求实现下图所示结果。 代码： I1 = imread('rice.png'); I2 = imread('cameraman.tif'); I3 = imadd(I1, I2,'uint8'); I4 = imadd(I1, I2,'uint16'); subplot(2, 2, 1), imshow(I1), title('?-ê?í???1'); subplot(2, 2, 2), imshow(I2), title('?-ê?í???2'); subplot(2, 2, 3), imshow(I3), title('8??í?????ê?'); subplot(2, 2, 4), imshow(I4), title('16??í?????ê?'); 结果截图：
2．图像的减法运算-imsubtract 说明： 背景图像可通过膨胀算法得到background = imopen(I,strel('disk',15));，要求实现下图所示结果。 示例代码如下： I1 = imread('rice.png'); background = imerode(I1, strel('disk', 15)); rice2 = imsubtract(I1, background); subplot(2, 2, 1), imshow(I1), title('?-ê?í???'); subplot(2, 2, 2), imshow(background), title('±3?°í???'); subplot(2, 2, 3), imshow(rice2), title('′|àíoóμ?í???'); 结果截图： 3.图像的乘法运算-immultiply
《LINUX操作系统》实验指导书 内蒙古工业大学 信息工程学院计算机系 2014.10
实验一简单SHELL程序设计 一、实验目的 通过上机实习，能够编写简单的Shell脚本，对操作系统进行基本的系统维护和管理。 二、实验内容 1、在UBUNTU下，利用VI编辑器编写一个SHELL脚本程序。 2、程序要求： （1）程序运行时，先显示欢迎信息，并显示当前在线用户； 提示: echo；显示当前在线用户利用who （2）将当前用户（执行该程序的用户）的主目录及个人用户信息（/etc/passwd中该用户的信息）存入文件dlxxlog.log（dlxxlog.log存储于该用户的主目录）中； 在信息存入文件dlxxlog.log前先判断dlxxlog.log是否存在，不存在新建，存在， 将信息追加到dlxxlog.log中； 提示: 当前用户主目录可以从$HOME中提取； 个人用户信息可以利用grep $LOGNAME /etc/passwd 以上信息可以利用重定向输出> 输出到文件中 判断dlxxlog.log是否存在，可以利用if语句加条件测试（3）在用户个人主目录下，建立一个目录，目录名称由键盘读入，然后判断此目录是否存在，若存在，给出提示；不存在，建立此目录，将dlxxlog.log移动到此 目录中，并将dlxxlog.log的文件权限改为rw- rw- r- -； 3、命令提示：echo who grep test if read mv chmod 三、实验要求 根据实验内容，编写Shell脚本程序，上机调试运行得出实验结果，写出实验报告。 实验报告要求如下： （1）写出程序设计思路（可附程序流程图）； （2）打印程序清单及程序运行的结果； （3）写出调试程序出现的问题及解决的方法； （4）实验报告按信息工程学院实验报告规范格式书写。 四、实验学时 3学时
6.3实验步骤 (1)对彩色图像的表达和显示 * * * * * * * * * * * *显示彩色立方体* * * * * * * * * * * * * rgbcube(0,0,10); %从正面观察彩色立方体 rgbcube(10,0,10); %从侧面观察彩色立方 rgbcube(10,10,10); %从对角线观察彩色立方体 %* * * * * * * * * *索引图像的显示和转换* * * * * * * * * * f=imread('D:\Picture\Fig0604(a)(iris).tif'); figure,imshow(f);%f是RGB真彩图像 %rgb图像转换成8色索引图像，不采用抖动方式 [X1,map1]=rgb2ind(f,8,'nodither'); figure,imshow(X1,map1); %采用抖动方式转换到8色索引图像 [X2,map2]=rgb2ind(f,8,'dither'); figure,imshow(X2,map2); %显示效果要好一些 g=rgb2gray(f); %f转换为灰度图像 g1=dither(g);%将灰色图像经过抖动处理，转换打二值图像figure,imshow(g);%显示灰度图像 figure,imshow(g1);%显示抖动处理后的二值图像 程序运行结果：
彩色立方体原图 不采用抖动方式转换到8色索引图像采用抖动方式转换到8色索引图像 灰度图像抖动处理后的二值图像
(2)彩色空间转换 f=imread('D:\Picture\Fig0604(a)(iris).tif'); figure,imshow(f);%f是RGB真彩图像 %转换到NTSC彩色空间 ntsc_image=rgb2ntsc(f); figure,imshow(ntsc_image(:,:,1));%显示亮度信息figure,imshow(ntsc_image(:,:,2));%显示色差信息figure,imshow(ntsc_image(:,:,3));%显示色差信息 %转换到HIS彩色空间 hsi_image=rgb2hsi(f); figure,imshow(hsi_image(:,:,1));%显示色度信息figure,imshow(hsi_image(:,:,2)); %显示饱和度信息figure,imshow(hsi_image(:,:,3));%显示亮度信息 程序运行结果： 原图 转换到NTSC彩色空间
实验一数字图像处理编程基础 一、实验目的 1. 了解MATLAB图像处理工具箱； 2. 掌握MATLAB的基本应用方法； 3. 掌握MATLAB图像存储/图像数据类型/图像类型； 4. 掌握图像文件的读/写/信息查询； 5. 掌握图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法； 6. 编程实现图像类型间的转换。 二、实验原理 略。 三、实验内容 1. 实现对图像文件的读/写/信息查询，图像显示--显示多幅图像、4种图像类型的显示方法、图像类型间的转换。 2. 运行图像处理程序，并保存处理结果图像。 四、分析思考 归纳总结Matlab各个基本指令。 Dither 采用“抖动”方法从RGB 图像创建索引图像 grayslice 从灰度图像通过阈值处理创建索引图像 gray2ind 从灰度图像创建索引图像 ind2gray 从索引图像创建灰度图像 rgb2ind 从RGB 图像创建索引图像 ind2rgb 从索引图像创建RGB 图像 rgb2gray 从RGB 图像创建灰度图像
实验二 图像几何变换实验 一、实验目的 1．学习几种常见的图像几何变换，并通过实验体会几何变换的效果； 2．掌握图像平移、剪切、缩放、旋转、镜像等几何变换的算法原理及编程实现； 3．掌握matlab 编程环境中基本的图像处理函数。 二、实验原理 1. 初始坐标为(,)x y 的点经过平移00(,)x y ，坐标变为(',')x y ，两点之间的关系为：00 ''x x x y y y =+??=+?，以矩阵形式表示为： 00'10'01100 11x x x y y y ????????????=?????????????????? 2. 图像的镜像变换是以图象垂直中轴线或水平中轴线交换图像的变换，分为垂直镜像变换和水平镜像变换，两者的矩阵形式分别为： '100'01010011x x y y -????????????=?????????????????? '100'01010011x x y y ????????????=-?????????????????? 3. 图像缩小和放大变换矩阵相同： '00'0010011X y x S x y S y ????????????=?????????????????? 当1x S ≤，1y S ≤时，图像缩小；当1x S ≥，1y S ≥时，图像放大。 4. 图像旋转定义为以图像中某一点为原点以逆时针或顺时针方
《数字图像处理》 实验报告 学院：信息工程学院 专业：电子信息工程 学号： 姓名： 2015年6月18日
目录 实验一图像的读取、存储和显示 (2) 实验二图像直方图分析 (6) 实验三图像的滤波及增强 (15) 实验四噪声图像的复原 (19) 实验五图像的分割与边缘提取 (23) 附录1MATLAB简介 (27)
实验一图像的读取、存储和显示 一、实验目的与要求 1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。 2．熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。 3．掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。 5．图像的显示。 二、实验原理 一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化成为取样；将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。 三、实验设备 (1) PC计算机 (2) MatLab软件/语言包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox) (3) 实验所需要的图片 四、实验内容及步骤 1．利用imread( )函数读取一幅图像，假设其名为flower.tif，存入一个数组中； 2．利用whos 命令提取该读入图像flower.tif的基本信息； 3．利用imshow()函数来显示这幅图像； 4．利用imfinfo函数来获取图像文件的压缩，颜色等等其他的详细信息； 5．利用imwrite()函数来压缩这幅图象，将其保存为一幅压缩了像素的jpg文件设为flower.jpg语法：imwrite(原图像，新图像，‘quality’,q), q取0-100。 6．同样利用imwrite()函数将最初读入的tif图象另存为一幅bmp图像，设为flower.bmp。 7．用imread()读入图像：Lenna.jpg 和camema.jpg； 8．用imfinfo()获取图像Lenna.jpg和camema.jpg 的大小；
数字图像处理 实验指导书
目录 实验一MATLAB数字图像处理初步实验二图像的代数运算 实验三图像增强-空间滤波 实验四图像分割 3
实验一 MATLAB数字图像处理初步 一、实验目的与要求 1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。 2．熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。 3．掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。 5．图像间如何转化。 二、实验原理及知识点 1、数字图像的表示和类别 一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。 图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化成为取样；将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。 作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。 图1 图像的采样和量化 根据图像数据矩阵解释方法的不同，MA TLAB把其处理为4类： ?亮度图像(Intensity images)
面向对象程序设计 实验指导书 （适用：电子信息11级） 彭召意陶立新编写 计算机与通信学院 2014.9
目录 实验一 C++基础的应用 (1) 实验二类和对象的应用 (3) 实验三类的构造函数、析构函数的应用 (4) 实验四友员和运算符重载 (5) 实验五类的继承与派生 (6) 实验六类的多态性与虚函数 (7) 附录：各实验的程序代码 (8)
实验一 C++基础的应用 （实验课时：2 实验性质：设计） 实验名称: C++基础的应用 实验目的: （1）进一步学习VC++6.0开发环境及程序调试方法。 （2）练习C++函数的定义及使用； （3）练习C++数组的定义及使用； （4）练习C++指针的定义及使用； （5）练习C++结构体的定义及使用； （6）练习多文件的程序的编译和运行方法； 实验设备：（1）硬件：个人微机（配置不低于：CPU为P4，主频1.6G，内存256MB，硬盘40GB）； （2）软件：操作系统为WindowsXP（或2000、server2003等），工具软件为Visual C++6.0。 实验内容: （1）熟悉Visual C++6.0编译系统的常用功能，特别是debug调试功能； （2）编程1：编写一个程序c1.cpp，用来求2个或3个整数的最大数。要求：用重载函数的方法来求最大数；函数原型：int max( int a, int b) 和int max( int a, int b,int c)。 （3）编程2：编写一个程序c2.cpp，求：a！+ b! + c!的值。要求：使用递归函数。主程序和函数分开到两个源程序文件中，分别进行编译后，再运行； （4）编程3：有一个3*4的矩阵，要求编程求出其中值最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号； （5）编程4：建立一个动态链表并进行输出和删除管理。链表的每个节点为学生信息，包括：学号，姓名，性别，下一学生信息的指针。程序的工作：（a）建立三个学生信息的节点，然后顺序输出该三个学生信息；（b）删除中间的节点，再顺序输出学生信息。 （6）使用debug调试功能：追踪第2个程序中函数的运行。 （7）思考： 在第2个程序中，如果a，b，c的值较大，则显示的结果会怎样？这时如何解决此问题？ （提示：显示的结果会不对，可能还会是负数，定义一个数组来存放最后结果。） 实验要求: （1）掌握Visual C++6.0开发环境的常用功能及使用，能进一步使用Visual C++6.0的debug调试功能：单步调试、设置断点等； （2）掌握C++函数的定义及使用，掌握函数的嵌套调用和递归调用的方法； （3）掌握C++数组、指针、结构体的定义及使用； （4）掌握多文件的程序的编译和运行方法； （5）程序格式规范，程序运行正确； （6）认真书写实验报告，如实填写各项实验内容。
数字图像处理—实验一 一．实验内容： 图像灰度变换 二．实验目的： 学会用Matlab软件对图像灰度进行变换；感受各种不同的灰度变换方法对最终图像效果的影响。 三．实验步骤： 1．获取实验用图像：rice.jpg. 使用imread函数将图像读入Matlab。 程序： clc;clear; figure; subplot(4,4,1); i = imread('rice.png'); i = im2double(i); imshow(i);title('1'); 2．产生灰度变换函数T1，使得： 0.3r r < 0.35 s = 0.105 + 2.6333(r – 0.35) 0.35 ≤r ≤0.65
1 + 0.3(r – 1) r > 0.65 用T1对原图像rice.jpg进行处理，使用imwrite函数保存处理后的新图像。程序： subplot(4,4,2); r=[0:0.001:1]; s=[r<0.35].*r*0.3+[r<=0.65].*[r>=0.35].*(0.105+2.6333*(r-0.35))+[r>0.65].*(1 +0.3*(r-1)); plot(r,s);title('2p'); subplot(4,4,3); T1=[i<0.35].*i*0.3+[i<=0.65].*[i>=0.35].*(0.105+2.6333*(i-0.35))+[i>0.65].*( 1+0.3*(i-1)); imshow(T1);title('2i'); imwrite(T1,'rice_T1.jpg','jpg');
3．产生灰度变换函数T2，使得： 用T2对原图像rice.jpg进行处理，使用imwrite保存处理后的新图像。 %3 subplot(4,4,4); r = [0:0.001:1];
《数字图像处理》课程实验教学大纲 电子信息工程教研室编 信息与电子工程学院 2013 年 8 月
课程名称：数字图像处理课程编号：056123 英文名称： Digital Image Processing 课程负责人：马加庆 课程性质：非独立设课 课程属性：专业 应开实验学期：第6学期 学时学分：课程总学时---48 实验学时---16 课程总学分---3 实验学分---0 实验者类别：本科生 适用专业：电子信息工程、电子信息科学与技术 先修课程：线性代数，信号与系统，数字信号处理，计算机仿真及应用 一、课程简介 数字图像处理是研究数字图像处理的基本理论、方法及其在智能化检测中应用的学科，本课程侧重于数字图像的基本处理理论和方法，并对图像分析的基本理论和实际应用进行系统介绍。目的是使学生系统掌握数字图像处理的基本概念、基本原理、实现方法和实用技术，了解数字图像处理基本应用和当前国内外的发展方向。要求学生通过该课程学习，具备解决智能化检测与控制中应用问题的初步能力，为在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下扎实的理论基础。 二、课程实验教学的目的、任务与要求 通过实验使学生加深对课堂上所学专业知识的认识，通过理论与实践相结合提高学生的动手能力。要求学生利用所学知识完成对图像的锐化、模糊、加噪声、读取、变换等处理。 三、实验方式与基本要求 实验方式：学生一人一机，独立实验，注意记录实验数据与结果分析。 基本要求：实验前，学生要认真预习实验任务，了解实验目的和实验内容；实验时，要认真上机，做好观察分析和记录；实验后，按要求编写实验报告。 四、实验项目设置 注：实验类型：1.演示/2.验证/3.综合/4.设计研究/5.其他；实验类别：1.基础/2.专业基础/3.专业/4.其它；实验要求：1.必修/2.选修/3.其它
实验1 静态网页制作（2课时） 一、实验目的 1、通过本实验了解HTML标记语言的基本语法格式 2、了解使用HTML语言制作静态网页的基本技术 3、掌握HTML表格的设计方法 4、设计一个学生成绩查询的https://www.doczj.com/doc/402466177.html, 2.0网站 二、实验要求 1、使用HTML语言，在Windows“记事本”程序中编写HTML代码，制作学生成绩 登记表，要求能在浏览器中正确显示字体、字型、字号等格式。 2、设计一个用于学生成绩查询的https://www.doczj.com/doc/402466177.html, 2.0网站。 三、实验步骤 1、使用Windows记事本程序制作网页 1）编写HTML代码：启动Windows附件中的记事本程序，编写HTML代码 2）保存HTML文件 3）执行如图1-1 图1-1 2、设计一个用于学生成绩查询的https://www.doczj.com/doc/402466177.html, 2.0网站 1）设计要求： 假设某学校现在有3个班级，要求设计一个能在网络中通过IE浏览器进行各班级学生成绩查询的https://www.doczj.com/doc/402466177.html,网站。 设计时可采用Visual Studio 2005或记事本为每个班级创建一个独立的静态页面class1.htm、class2.htm、class3.htm。站点打开时首先显示列有所有班级名 称的导航页default.aspx，用户通过单击希望查看的班级名称链接，打开对应的
班级查询网页。 2）创建https://www.doczj.com/doc/402466177.html,网站 启动VS 2005新建一个https://www.doczj.com/doc/402466177.html,网站项目，新建3个HTML页文件：显示各班级学生成绩列表内容的静态网页class1.htm、class2.htm、class3.htm。 或者，将事先已通过记事本完成的用于显示各班级学生成绩列表内容的静态网页class1.htm、class2.htm、class3.htm添加到网站中。可以直接将准备好的静态网页文件复制到网站所在的文件夹，也可在“解决方案资源管理器”窗口中，选择项目的保存位置后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中执行“添加现有项”命令，选择需要添加的文件，单击【添加】按钮。 3）设计WEB页面 切换到default.aspx的设计视图，执行布局菜单下的“插入表”命令，在对话框中用户可在可视化界面中设置HTML表格的各种属性，单击【确定】按钮将表格插入到页面当前光标位置 4）设置对象属性 分别选择页面中的3个超链接控件，在属性窗口中按表设计它们的初始属性。 表1-1属性设置 5）编写程序代码 6）测试运行结果
目录 实验一：数字图像的基本处理操作 (4) ：实验目的 (4) ：实验任务和要求 (4) ：实验步骤和结果 (5) ：结果分析 (8) 实验二：图像的灰度变换和直方图变换 (9) ：实验目的 (9) ：实验任务和要求 (9) ：实验步骤和结果 (9) ：结果分析 (13) 实验三：图像的平滑处理 (14) ：实验目的 (14) ：实验任务和要求 (14) ：实验步骤和结果 (14) ：结果分析 (18) 实验四：图像的锐化处理 (19) ：实验目的 (19) ：实验任务和要求 (19) ：实验步骤和结果 (19) ：结果分析 (21)
实验一：数字图像的基本处理操作 ：实验目的 1、熟悉并掌握MATLAB、PHOTOSHOP等工具的使用； 2、实现图像的读取、显示、代数运算和简单变换。 3、熟悉及掌握图像的傅里叶变换原理及性质，实现图像的傅里叶变换。：实验任务和要求 1.读入一幅RGB图像，变换为灰度图像和二值图像，并在同一个窗口内分 成三个子窗口来分别显示RGB图像和灰度图像，注上文字标题。 2.对两幅不同图像执行加、减、乘、除操作，在同一个窗口内分成五个子窗口来分 别显示，注上文字标题。 3.对一幅图像进行平移，显示原始图像与处理后图像，分别对其进行傅里叶变换， 显示变换后结果，分析原图的傅里叶谱与平移后傅里叶频谱的对应关系。 4.对一幅图像进行旋转，显示原始图像与处理后图像，分别对其进行傅里 叶变换，显示变换后结果，分析原图的傅里叶谱与旋转后傅里叶频谱的 对应关系。 ：实验步骤和结果 1.对实验任务1的实现代码如下： a=imread('d:\'); i=rgb2gray(a); I=im2bw(a,; subplot(1,3,1);imshow(a);title('原图像'); subplot(1,3,2);imshow(i);title('灰度图像'); subplot(1,3,3);imshow(I);title('二值图像'); subplot(1,3,1);imshow(a);title('原图像'); 结果如图所示：
《数字图像处理》 实 验 指 导 书 信息工程学院电子信息工程系 上课地点：704 2014.5
目录 实验一图像基本操作 (1) 实验二图像运算 (3) 实验三图像增强——空域滤波 (5) 实验四图像的傅立叶变换 (7) 实验五图像增强——频域滤波 (9) 实验六图像分割 (12) 综合实验 (15)
实验一图像基本操作 一、实验目的 了解MatLab软件/语言，学会使用MatLab的图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)，使学生初步具备使用该软件处理图像信息的能力，并能够利用该软件完成本课程规定的其他实验和作业。 熟悉常用的图像文件格式与格式转换； 熟悉图像矩阵的显示方法（灰度、索引、黑白、彩色）； 熟悉图像矩阵的格式转换 二、实验要求 在MATLAB环境下完成下列操作： 1、读入图像； 2、保存图像； 3、图像的显示方法 三、实验方法 使用函数imread可以将图像读入MATLAB环境，imread的语法为： imread( ‘filename’ ) imread所支持的文件格式包括： TIFF---------- .tif .tiff JPEG-------- .jpg .jpeg GIF----------- .gif BMP--------- .bmp PNG--------- .png XWD--------- .xwd 使用函数imwrite可以将图像保存在磁盘上，imwrite的语法为 imwrite( f, ‘filename’ ) 使用函数size可以察看图像大小，size的语法为 size( ) 使用函数imfinfo可以察看图像信息，imfinfo的语法为 imfinfo filename 使用函数imshow 可以显示图像缩略图，imshow 的语法为 imshow ( ) 使用函数imview 可以显示图像原图，imview 的语法为 imview ( ) 使用函数figure可以开辟一个新的窗口，figure的语法为 figure, imshow ( ) figure, imview ( ) figure, plot ( ) ………………… 使用数据类型转换函数可以转换图像数据类型，如 im2uint8 ( ) ------------------ convert image to uint8
操作系统上机实验指导书 （第一版） 闫大顺李晟编著 吴家培主审 计算机科学与工程学院 2014．8
操作系统实验指导 本课程是为《计算机操作系统》课所开的实验。计算机操作系统课程是一门实践性很强的技术课程，本课程实验的目的在于培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。要求学生通过上机编程，熟悉对操作系统原理，并熟练使用程序接口，并了解如何模拟操作系统原理的实现，从而加深对操作系统原理的领会，加深对操作系统实现方法的理解，与此同时使学生在程序设计方面也能够得到很大程度的提高。 实验的目的是使学生理论联系实际，提高学生系统理解与开发能力。这里所列的实验分为必做和选做。具体实验题的选择，不仅要考虑课程内容，而且要考虑学生目前的编程能力，要由浅入深。教师可通过运行示例或动画，帮助学生理解实验要求。学生应选择自己熟悉的语言与开发环境去完成实验。根据以往的教学经验，Delphi、C++ Builder，JBuilder由于提供了许多可重用的构件，易于学习、使用，VC++学习、使用困难较多。实验要求尽量在windows操作系统下，也可以在Linux下完成，由于多数没有专门学习Linux，在其平台下做试验比较困难。实验的硬件要求是能够支持VC++、Delphi、C++ Builder，JBuilder的微机即可。每个学生都独立在一台计算机上完成自己的实验内容，杜绝学生的抄袭。 实验报告的要求 1. 每位同学准备实验报告本，上机前作好充分的准备工作，预习本次实验的内容，事先熟悉与实验有关的软硬件环境。 2. 实验时遵守实验室的规章制度，爱护实验设备，对于实验设备出现的问题，要及时向指导老师汇报。 3. 提交实验文件格式：[班级][学号]_[实验题号].[扩展名] 例：计051班学号为03的学生第四个实验的文件名为：j05103_4.c 4. 最终的实验报告按照实验名称、实验目的、实验内容，实验过程（程序设计、实现与调试）、实验总结五部分书写，按时上交。实验总结是对于实验过程中出现的问题或疑惑的分析与思考。认真按照要求填写到实验报告纸上。