文档章节

Matlab数字图像处理之三:图像算术运算及几何变换

天蚕宝衣
 天蚕宝衣
发布于 2017/03/16 20:29
字数 1495
阅读 265
收藏 0

一、 实验目的

1. 掌握算术运算、几何变换的方法;

2. 了解图像算术运算、几何变换在数字图像处理中的初步应用;

3. 观察算法(变换)处理结果,体会图像算术运算和几何变换处理的过程和处理前后图像的变化。

二、 实验原理

1. 图像算术运算:两幅输入图像之间进行的点对点的加、减、乘、除运算后得到输出图像的过程。如果输入图像为A(x,y)和B(x,y),输出图像为C(x,y),则图像的算术运算有如下四种形式:

C(x,y) = A(x,y) + B(x,y)

C(x,y) = A(x,y) – B(x,y)

C(x,y) = A(x,y) * B(x,y)

C(x,y) = A(x,y) / B(x,y)

2. MATLAB图像处理工具箱中的算术运算函数

matlab图像算术运算及几何变换

3. 图像的算术运算函数使用以下截取规则使运算结果符合数据范围的要求:

超出数据范围的整型数据将被截取为数据范围的极值,分数结果将被四舍五入。例如,如果数据类型是uint8,那么大于255的结果(包括无穷大inf)将被设置为255。

三、 实验内容及步骤

1. 图像的加法运算

imadd函数调用格式:Z=imadd(X,Y)

实现:图像+图像,图像+常数

2. 噪声处理

Imnoise函数调用格式:Z=imnoise(X, type, parameter)

type:噪声的类型 parameter:噪声的参数

3. 图像的减法运算(差分方法)

用途:检测图像变化及运动物体,作为许多图像处理工作的准备步骤。

函数调用格式: Z = imsubtract(X,Y)

Z = imabsdiff(X,Y)

实现:图像-图像,图像-常数

4. 图像的乘法运算

用途:

实现掩模操作,即屏蔽掉图像的某些部分;

实现缩放:一幅图像乘以一个常数,如果使用的缩放因子大于1,那么将增强图像的亮度,如果因子小于1则会使图像变暗,效果优于简单添加像素偏移量。

由于时域的卷积或相关运算与频域的乘积运算对应,因此乘法运算有时也被作为一种技巧来实现卷积或相关处理。

immultiply函数调用格式:Z = immultiply(X,Y)

5. 图像的除法运算

用途:

校正成像设备的非线性影响,这在特殊形态的图像(如断层扫描等医学图像)处理中常常用到。

检测两幅图像间的区别——相应像素值的变化比率,而不是每个像素的绝对差异,因而称为比率变换。

imdivide函数的调用格式如下:Z = imdivide(X,Y)

6. 图像的四则运算

函数imlincomb按照双精度执行所有算术运算操作,而且仅对最好的输出结果进行截取,该函数的调用格式如下

Z = imlincomb(A,X,B,Y,C);

其中,Z=A*X+B*Y+C。

MATLAB会自动根据输入参数的个数判断需要进行的运算。例如:

Z = imlincomb(A,X,C) 计算Z=A*X+C:

Z = imlincomb(A,X,B,Y,) 计算Z=A*X+B*Y:

7. 图像的缩放

图像缩放函数imresize调用格式:

B = imresize(A,m)

B = imresize(A,m,method)

B = imresize(A,[mrows ncols],method)

B = imresize(…,method,n)

B = imresize(…,method,h(FIR滤波器))

Method:插值方法

nearest—最近邻插值(默认)

Bilinear—双线性插值

Bicubic—三次卷积插值

8. 图像的旋转

图像旋转函数imrotate调用格式:

B = imrotate(A,angle,method)
B = imrotate(A,angle,method,’crop’)

四、 实验结果

1. 图像的加法运算

实现:图像+图像

A=imread(‘rice.png’)

B=imread(‘testpat1.png’)

C=imadd(A,B)

subplot(1,3,1),imshow(A);subplot(1,3,2),imshow(B);subplot(1,3,3),imshow(C)

matlab图像算术运算及几何变换

实现:图像+/-常数

A=imread(‘cameraman.tif’)

B=A+50

C=A-50

subplot(1,3,1),imshow(A);subplot(1,3,2),imshow(B);subplot(1,3,3),imshow(C)

matlab图像算术运算及几何变换

2. 噪声处理

对图像rice.png分别加入高斯噪声、椒盐噪声和乘性噪声:

A=imread(‘rice.png’)

B=imnoise(A,’gaussian’,0.02)

C=imnoise(A,’salt & pepper’,0.02)

D=imnoise(A,’speckle’,0.02)

subplot(2,2,1),imshow(A) ,title(‘原图’);

subplot(2,2,2),imshow(B) ,title(‘高斯噪声’);

subplot(2,2,3),imshow(C) ,title(‘椒盐噪声’);

subplot(2,2,4),imshow(D) ,title(‘乘性噪声’);

matlab图像算术运算及几何变换

在原图上分别叠加密度为0.01~0.06的椒盐噪声后取平均

A=imread(‘pout.tif’);

B=imnoise(A,’salt & pepper’,0.01);

C=imnoise(A,’salt & pepper’,0.02);

D=imnoise(A,’salt & pepper’,0.03);

E=imnoise(A,’salt & pepper’,0.04);

F=imnoise(A,’salt & pepper’,0.05);

G=imnoise(A,’salt & pepper’,0.06);

H=0.1*B+0.2*C+0.1*D+0.2*E+0.2*F+0.2*G;

subplot(2,4,1),imshow(A) ,title(‘原图’);

subplot(2,4,2),imshow(B) ,title(‘椒盐0.01′);

subplot(2,4,3),imshow(C) ,title(‘椒盐0.02′);

subplot(2,4,4),imshow(D) ,title(‘椒盐0.03′);

subplot(2,4,5),imshow(E) ,title(‘椒盐0.04′);

subplot(2,4,6),imshow(F) ,title(‘椒盐0.05′);

subplot(2,4,7),imshow(G) ,title(‘椒盐0.06′);

subplot(2,4,8),imshow(H) ,title(‘椒盐平均’);

matlab图像算术运算及几何变换

3. 图像的减法运算(差分方法)

A=imread(‘cameraman.tif’)

B =imopen (A, strel(‘disk’,15))

C=imabsdiff(A,B)

subplot(1,3,1),imshow(A);subplot(1,3,2),imshow(B);subplot(1,3,3),imshow(C)

matlab图像算术运算及几何变换

4. 图像的乘法运算

A=imread(‘cameraman.tif’)

B=immultiply(A,0.5)

C=immultiply(A,1.2)

subplot(1,3,1),imshow(A),title(‘原图’);

subplot(1,3,2),imshow(B),title(’0.5′);

subplot(1,3,3),imshow(C),title(’1.2′)

matlab图像算术运算及几何变换

5. 图像的除法运算

A=imread(‘cameraman.tif’)

B =imopen (A, strel(‘disk’,15))

C=imabsdiff(A,B)

D= imdivide(A,C)

subplot(1,3,1),imshow(A),title(‘原图’);

subplot(1,3,2),imshow(C),title(‘减去背景的图像’);

subplot(1,3,3),imshow(D),title(‘原图和减去背景图像相除’)

matlab图像算术运算及几何变换

6. 图像的四则运算

A=imread(‘cameraman.tif’)

B =imopen (A, strel(‘disk’,15))

C=imabsdiff(A,B)

D= imdivide(A,C)

E= imlincomb(0.2,C,0.4,D,12)

subplot(1,3,1),imshow(C),title(‘C’);

subplot(1,3,2),imshow(D),title(‘D’);

subplot(1,3,3),imshow(E),title(’0.2*C+0.4*D+12′)

matlab图像算术运算及几何变换

7. 图像的缩放

A = imread(‘cameraman.tif’)

B = imresize(A,0.5,’nearest’)

C = imresize(A,0.8,’Bilinear’)

D = imresize(A,1.2,’Bicubic’)

figure,imshow(B),title(‘最近邻差值 0.5′);

figure,imshow(C),title(‘双线性插值 0.8′);

figure,imshow(D),title(‘三次卷积插值1.2′)

matlab图像算术运算及几何变换

8. 图像的旋转

A = imread(‘cameraman.tif’)

B = imrotate(A,30, ‘bilinear’,’crop’)

C = imrotate(A,30, ‘bilinear’,’loose’)

subplot(1,3,1),imshow(A),title(‘原图’);

subplot(1,3,2),imshow(B),title(‘crop’);

subplot(1,3,3),imshow(C),title(‘loose’)

matlab图像算术运算及几何变换

本文转载自:http://www.jishuzh.com/gis/matlab%E6%95%B0%E5%AD%97%E5%9B%BE%E5%83%8F%E5%A4%84%E7%90%86%E4%B9%8B%E4%

共有 人打赏支持
天蚕宝衣
粉丝 22
博文 239
码字总数 179054
作品 0
天津
私信 提问
(三)matlab数字图像处理实验-图像灰度变换处理

前两节都是熟悉一下怎么在matlab底下对图片做一些操作,并没有什么卵用,这一节稍微有点卵用,灰度变换一般是图像处理的第一步。 数字图像处理实验1-9点击下列链接有源码和链接: matlab数字...

aninstein
01/06
0
0
[Python图像处理] 十.形态学之图像顶帽运算和黑帽运算

版权声明:本文为博主原创文章,转载请注明CSDN博客源地址!共同学习,一起进步~ https://blog.csdn.net/Eastmount/article/details/83692456 该系列文章是讲解Python OpenCV图像处理知识,前...

Eastmount
11/04
0
0
【工具使用系列】关于 MATLAB 图像处理工具箱,你需要知道的事

如何使用 MATLAB 图像处理工具箱 MATLAB 图像类型转换 图像文件的读写和查询 图像文件的显示 不同类型的图像显示方法 什么是 MATLAB 图像处理工具箱 图像 图像的概念 图像的分类 图像的表示 ...

AllenMoore
01/28
9
0
[Python图像处理] 九.形态学之图像开运算、闭运算、梯度运算

版权声明:本文为博主原创文章,转载请注明CSDN博客源地址!共同学习,一起进步~ https://blog.csdn.net/Eastmount/article/details/83651172 该系列文章是讲解Python OpenCV图像处理知识,前...

Eastmount
11/02
0
0
离散余弦变换(DCT)

DCT变换、DCT反变换、分块DCT变换 一、引言 DCT变换的全称是离散余弦变换(Discrete Cosine Transform),主要用于将数据或图像的压缩,能够将空域的信号转换到频域上,具有良好的去相关性的性...

li_wen01
2017/06/05
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

Rotate Array(leetCode189)

Given an array, rotate the array to the right by k steps, where k is non-negative. Example 1: Input: [1,2,3,4,5,6,7] and k = 3Output: [5,6,7,1,2,3,4]Explanation:rotate 1 s......

woshixin
30分钟前
0
0
给女朋友讲解什么是Optional【JDK 8特性】

前言 只有光头才能变强 前两天带女朋友去图书馆了,随手就给她来了一本《与孩子一起学编程》的书,于是今天就给女朋友讲解一下什么是Optional类。 至于她能不能看懂,那肯定是看不懂的。(学到...

Java3y
50分钟前
1
0
2019年六大新兴信息安全方向

导读 黑客攻击和网络犯罪的威胁正在不断升级,相应的技术“军备竞赛”正愈演愈烈,对于信息安全从业人员来说,掌握最新的信息安全工具,是在信息安全战争中生存下来的关键所在。 从特朗普的手...

问题终结者
57分钟前
1
0
redis扩展-自定义PropertyPlaceholderConfigurer,在spring属性注入之前,手动将properteis合并到spring容器中

背景:spring容器启动过程中,通过PropertyPlaceholderConfigurer读取properties配置文件,并将properties配置文件中的值注入spring bean的属性中, PropertyPlaceholderConfigurer使用方式多...

燃犀
58分钟前
0
0
PostgreSQL SPI 中的错误处理

PostgreSQL SPI 用于在 C 或是其他编程语言编写的扩展函数(存储过程)中调用数据库本身的解析器、规划器和执行器的功能,以及对 SQL 语句进行执行。 在最重要的一个函数 SPI_execute 的文档...

helloclia
59分钟前
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部