DIP数字图像处理实验

（1）掌握基于Matlab语言的数字图像处理基本操作，包括数字图像读取、显示、存储以及格式转换等操作，数字图像的点、代数和几何运算等；

（2）熟练掌握几种空域图像增强与滤波方法，包括直方图增强、平滑滤波、锐化滤波等。

3．实验内容与实验步骤

（1）数字图像的读、写和显示

使用函数imread 打开一幅灰度图像，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查看图像信息；记录图像信息；使用函数imshow显示图像。

（2）图像类型间的转化

使用函数imread打开一幅RGB彩色图像。观察图像矩阵的形式，并分别记录RGB三色5×5的矩阵片断；

将彩色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。

使用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。

（3）图像的点运算

读入图像pout.tif（图1）或其他图像，为使低值灰度的图像细节更容易看清，应用某种线性变换，显示灰度变换前后图像。

图1 pout.tif

（4）图像的代数运算

读入两幅不同的RGB彩色图像，并对其执行加（imadd）、减（imsubtract）、乘（immultiply）、除（imdivide）操作，在同一个窗口内分别显示。

（5）图像的几何运算

读入一幅图像，采用函数imresize将图像分别放大1.5倍和缩小0.8倍，插值方法使用双线性插值法，显示原图像与变换后的图像；采用函数imrotate将图像顺时针旋转45度，显示旋转后的图像。

思考题：如何判断读入的一幅图像是否为彩色图像。 4．实验环境：计算机与Matlab软件。

实验报告

1.实验程序：

clear all,close all,clc;%清空工作区与全局变量，关闭所有窗口，清空命令区域 %%

I=imread('cell.tif');%打开灰度图像 size(I)%查看图像大小 figure;%建立窗口 imshow(I)%显示图像

imfinfo('cell.tif')%查看图像信息 imwrite(I,'cell2.tif');%另存为图像 %%

I1=imread('onion.png');%打开RGB彩色图像 I2=rgb2gray(I1);%变换为灰度图像 I3=im2bw(I1,0.5);%变换为二值图像 figure;

subplot(221),imshow(I1); subplot(222),imshow(I2);

subplot(223),imshow(I3);%在同一窗口内显示三幅图像 M=im2double(I1)%im2double转换 %%

I4=imread('pout.tif');

I5=imadjust(I4,[0.2,0.5],[0,1]);%线性变换 figure;

subplot(121),imshow(I4); subplot(122),imshow(I5); %%

X=imread('peppers.png'); Y=imread('tape.png'); Z1=imadd(X,Y);%加 Z2=imsubtract(X,Y);%减 Z3=immultiply(X,Y);%乘 Z4=imdivide(X,Y);%除 figure;

subplot(221),imshow(Z1); subplot(222),imshow(Z2); subplot(223),imshow(Z3); subplot(224),imshow(Z4); %%

B1=imresize(X,1.5,'bilinear');%放大1.5倍 B2=imresize(X,0.8,'bilinear');%缩小为0.8倍 B3=imrotate(X,-45);%逆时针旋转45度 figure;

subplot(221),imshow(X); subplot(222),imshow(B1); subplot(223),imshow(B2); subplot(224),imshow(B3);

2.程序运行结果： (1)

灰度图像矩阵片段： I =

118 116 112 111 114 117 119 114 108 110 115 116 114 108 109 114 112 108 108 112 115 114 110 111 112

图像大小： ans =

159 191

图像信息： ans =

Filename: 'D:\\Program

Files\\MATLAB\\R2014b\oolbox\\images\\imdata\\cell.tif'

FileModDate: '21-二月-2001 04:34:50' FileSize: 31028 Format: 'tif' Width: 191 Height: 159 BitDepth: 8

ColorType: 'grayscale' (2)

三色矩阵片段： I1(:,:,1) =

63 67 65 68 66 61 61 64 66 67 61 61 64 65 66 65 63 64 65 65 62 60 60 65 66 I1(:,:,2) =

35 35 32 35 36

37 35 34 35 35 36 36 37 35 35 35 36 37 35 35 35 36 36 36 34 I1(:,:,3) =

64 66 64 66 67 66 64 64 66 67 61 60 64 65 65 63 63 62 65 66 64 65 66 68 68

Im2double语句把图像数据类型转换为双精度浮点类型，像素值被标准化到0-1之间，相当于以上各元素除以255. Figure1

Figure2

Figure3

Figure4

Figure5

(对图片的缩放结果以实际大小为准）

3.思考题

可以看图像矩阵的形式区分是否为彩色图像，可以通过查看图像信息区分是否为彩色图像。