《数字信号处理(第三版）》第10章实验程序
注意：每次实验前，请新建以下8个m文件并依实验需要（已注明）移动至matlab当前工作目录下，便于主程序调用。各程序均已验证，请直接复制即可。
文件名：tstem.m（实验一、二需要）
程序：
function tstem(xn,yn)
%时域序列绘图函数
%xn:被绘图的信号数据序列，yn:绘图信号的纵坐标名称（字符串）
n=0:length(xn)-1;
stem(n,xn,'.');
xlabel('n');ylabel('yn');
axis([0,n(end),min(xn),1.2*max(xn)]);
文件名：tplot.m（实验一、四需要）
程序：
function tplot(xn,T,yn)
%时域序列连续曲线绘图函数
%xn:信号数据序列,yn:绘图信号的纵坐标名称（字符串）
%T为采样间隔
n=0;length(xn)-1;t=n*T;
plot(t,xn);
xlabel('t/s');ylabel(yn);
axis([0,t(end),min(xn),1.2*max(xn)]);
文件名：myplot.m（实验一、四需要）
程序：
%(1)myplot;计算时域离散系统损耗函数并绘制曲线图。
function myplot(B,A)
%B为系统函数分子多项式系数向量
%A为系统函数分母多项式系数向量
[H,W]=freqz(B,A,1000)
m=abs(H);
plot(W/pi,20*log10(m/max(m)));grid on;
xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度(dB)')
axis([0,1,-80,5]);title('损耗函数曲线');
文件名：mstem.m（实验一、三需要）
程序：
function mstem(Xk)
%mstem(Xk)绘制频域采样序列向量Xk的幅频特性图
M=length(Xk);
k=0:M-1;wk=2*k/M;%产生M点DFT对应的采样点频率（关于pi归一化值）
stem(wk,abs(Xk),'.');box on;%绘制M点DFT的幅频特性图
xlabel('w/\pi');ylabel('幅度');
axis([0,2,0,1.2*max(abs(Xk))]);
文件名：mpplot.m（实验一需要）
程序：
%(2)mpplot;计算时域离散系统损耗函数和相频特性函数，并绘制曲线图。function mpplot(B,A,Rs)
%mpplot(B,A,Rs)
%时域离散系统损耗函数和相频特性绘图
%B为系统函数分子多项式系数向量
%A为系统函数分母多项式系数向量
%Rs为滤波器阻带最小衰减，省略则幅频曲线最小值取－80dB
if nargin<3 ymin=-80;else ymin=-Rs-20;end;%确定幅频曲线纵坐标最小值[H,W]=[H,W]=freqz(B,A,1000)
m=abs(H);
subplot(2,2,1);
plot(W/pi,20*log10(m/max(m)));grid on;
xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度(dB)')
axis([0,1,ymin,5]);title('损耗函数曲线');
subplot(2,2,3);
plot(W/pi,p/pi);
xlabel('\omega/\pi');ylabel('相位/\pi');grid on;
title('(b)相频特性曲线');
文件名：mfftplot.m（实验一需要）
程序：
function mfftplot(xn,N)
%mfftplot(xn,N)计算序列向量xn的N点fft并绘制其幅频特性曲线
Xk=fft(xn,N);%计算信号xn的频谱的N点采样
%===以下为绘图部分====
k=0:N-1;wk=2*k/N;
m=abs(Xk);mm=max(m);
plot(wk,m/mm);grid on;
xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度(dB)');
axis([0,2,0,1.2]);
title('幅度特性曲线');
文件名：mstg.m（实验四需要）
程序：
function st=mstg
%产生信号序列向量st,并显示st的时域波形和频谱
%st=mstg 返回三路调幅信号相加形成的混合信号，长度N=1600
N=1600; %N为信号st的长度
Fs=10000;T=1/Fs;Tp=N*T; %采样频率Fs=10kHz，Tp为采样时间
fc1=Fs/10; %第1路调幅信号的载波频率fc1=1000Hz
fm1=fc1/10; %第1路调幅信号的调制信号频率fm1=100Hz
fc2=Fs/20; %第2路调幅信号的载波频率fc2=500Hz
fm2=fc2/10; %第2路调幅信号的调制信号频率fm2=50Hz
fc3=Fs/40; %第3路调幅信号的载波频率fc3=250Hz
fm3=fc3/10; %第3路调幅信号的调制信号频率fm3=25Hz
xt1=cos(2*pi*fm1*t).*cos(2*pi*fc1*t); %产生第1路调幅信号
xt2=cos(2*pi*fm2*t).*cos(2*pi*fc2*t); %产生第2路调幅信号
xt3=cos(2*pi*fm3*t).*cos(2*pi*fc3*t); %产生第3路调幅信号
st=xt1+xt2+xt3; %三路调幅信号相加
fxt=fft(st,N); %计算信号st的频谱
%====以下为绘图部分，绘制st的时域波形和幅频特性曲线====
subplot(3,1,1);
plot(t,st);grid;xlabel('t/s');ylabel('s(t)');
axis([0,Tp/8,min(st),max(st)]);title('(a) s(t)的波形');
subplot(3,1,2);
stem(f,abs(fxt)/max(abs(fxt)),'.');grid;title('(b) s(t)的频谱');
axis([0,Fs/5,0,1.2]);
xlabel('f/Hz');ylabel('幅度');
文件名：xtg.m（实验五需要）
程序：
function xt=xtg(N)
%实验五信号x(t)产生,并显示信号的幅频特性曲线
%xt=xtg(N) 产生一个长度为N,有加性高频噪声的单频调幅信号xt,采样频率Fs=1000Hz %载波频率fc=Fs/10=100Hz,调制正弦波频率f0=fc/10=10Hz.
Fs=1000;T=1/Fs;Tp=N*T;
t=0:T:(N-1)*T;
fc=Fs/10;f0=fc/10; %载波频率fc=Fs/10，单频调制信号频率为f0=Fc/10;
mt=cos(2*pi*f0*t); %产生单频正弦波调制信号mt，频率为f0
ct=cos(2*pi*fc*t); %产生载波正弦波信号ct，频率为fc
xt=mt.*ct; %相乘产生单频调制信号xt
nt=2*rand(1,N)-1; %产生随机噪声nt
%设计高通滤波器hn,用于滤除噪声nt中的低频成分,生成高通噪声
%========================
fp=150; fs=200;Rp=0.1;As=70; % 滤波器指标
fb=[fp,fs];m=[0,1]; % 计算remezord函数所需参数f,m,dev
dev=[10^(-As/20),(10^(Rp/20)-1)/(10^(Rp/20)+1)];
[n,fo,mo,W]=remezord(fb,m,dev,Fs); % 确定remez函数所需参数
hn=remez(n,fo,mo,W); % 调用remez函数进行设计,用于滤除噪声nt中的低频成分yt=filter(hn,1,10*nt); %滤除随机噪声中低频成分，生成高通噪声yt
xt=xt+yt; %噪声加信号
subplot(3,1,1);plot(t,xt);grid;xlabel('t/s');ylabel('x(t)');
axis([0,Tp/5,min(xt),max(xt)]);title('(a) 信号加噪声波形')
subplot(3,1,2);plot(f,abs(fst)/max(abs(fst)));grid;title('(b) 信号加噪声的频谱') axis([0,Fs/2,0,1.2]);xlabel('f/Hz');ylabel('幅度')
10.1 系统响应及系统稳定性
close all;clear all;clc;
%内容1：调用filter解差分方程，由系统对u(n)的响应判断稳定性
%========================
A=[1,-0.9];B=[0.05,0.05]; %系统差分方程系数向量B和A
x1n=[1 1 1 1 1 1 1 1 zeros(1,50)]; %产生信号x1(n)=R8(n)
x2n=ones(1,128); %产生信号x2(n)=u(n)
hn=impz(B,A,58); %求系统单位脉冲响应h(n)
subplot(2,2,1);y='h(n)';tstem(hn,y); %调用函数tstem绘图
title('(a) 系统单位脉冲响应h(n)');box on
y1n=filter(B,A,x1n); %求系统对x1(n)的响应y1(n)
subplot(2,2,2);y='y1(n)';tstem(y1n,y);
title('(b) 系统对R8(n)的响应y1(n)');box on
y2n=filter(B,A,x2n); %求系统对x2(n)的响应y2(n)
subplot(2,2,4);y='y2(n)';tstem(y2n,y);
title('(c) 系统对u(n)的响应y2(n)');box on
%内容2：调用conv函数计算卷积
%========================
x1n=[1 1 1 1 1 1 1 1 ]; %产生信号x1(n)=R8(n)
h1n=[ones(1,10) zeros(1,10)];
h2n=[1 2.5 2.5 1 zeros(1,10)];
y21n=conv(h1n,x1n);
y22n=conv(h2n,x1n);
figure(2)
subplot(2,2,1);y='h1(n)';tstem(h1n,y); %调用函数tstem绘图
title('(d) 系统单位脉冲响应h1(n)');box on
subplot(2,2,2);y='y21(n)';tstem(y21n,y);
title('(e) h1(n)与R8(n)的卷积y21(n)');box on
subplot(2,2,3);y='h2(n)';tstem(h2n,y); %调用函数tstem绘图
title('(f) 系统单位脉冲响应h2(n)');box on
subplot(2,2,4);y='y22(n)';tstem(y22n,y);
title('(g) h2(n)与R8(n)的卷积y22(n)');box on
%内容3：谐振器分析
%========================
un=ones(1,256); %产生信号u(n)
n=0:255;
xsin=sin(0.014*n)+sin(0.4*n); %产生正弦信号
A=[1,-1.8237,0.9801];B=[1/100.49,0,-1/100.49]; %系统差分方程系数向量B和A y31n=filter(B,A,un); %谐振器对u(n)的响应y31(n)
y32n=filter(B,A,xsin); %谐振器对u(n)的响应y31(n)
figure(3)
subplot(2,1,1);y='y31(n)';tstem(y31n,y);
title('(h) 谐振器对u(n)的响应y31(n)');box on
subplot(2,1,2);y='y32(n)';tstem(y32n,y);
title('(i) 谐振器对正弦信号的响应y32(n)');box on
10.2 时域采样与频域采样
时域采样理论验证程序exp2a.m：
%========================
close all;clear all;clc;
Tp=64/1000; %观察时间Tp=64微秒
%产生M长采样序列x(n)
% Fs=1000;T=1/Fs;
Fs=1000;T=1/Fs;
M=Tp*Fs;n=0:M-1;
A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;
xnt=A*exp(-alph*n*T).*sin(omega*n*T);
Xk=T*fft(xnt,M); %M点FFT[xnt)]
yn='xa(nT)';subplot(3,2,1);
tstem(xnt,yn); %调用自编绘图函数tstem绘制序列图
box on;title('(a) Fs=1000Hz');
k=0:M-1;fk=k/Tp;
subplot(3,2,2);plot(fk,abs(Xk));title('(a) T*FT[xa(nT)],Fs=1000Hz');
xlabel('f(Hz)');ylabel('幅度');axis([0,Fs,0,1.2*max(abs(Xk))])
%========================
% Fs=300Hz和Fs=200Hz的程序与上面Fs=1000Hz完全相同。
频域采样理论验证程序exp2b.m：
%========================
close all;clear all;clc;
M=27;N=32;n=0:M;
%产生M长三角波序列x(n)
xa=0:floor(M/2); xb= ceil(M/2)-1:-1:0; xn=[xa,xb];
Xk=fft(xn,1024); %1024点FFT[x(n)], 用于近似序列x(n)的TF
X32k=fft(xn,32) ;%32点FFT[x(n)]
x32n=ifft(X32k); %32点IFFT[X32(k)]得到x32(n)
X16k=X32k(1:2:N); %隔点抽取X32k得到X16(K)
x16n=ifft(X16k,N/2); %16点IFFT[X16(k)]得到x16(n)
subplot(3,2,2);stem(n,xn,'.');box on
title('(b) 三角波序列x(n)');xlabel('n');ylabel('x(n)');axis([0,32,0,20])
k=0:1023;wk=2*k/1024;
subplot(3,2,1);plot(wk,abs(Xk));title('(a)FT[x(n)]');
xlabel('\omega/\pi');ylabel('|X(e^j^\omega)|');axis([0,1,0,200])
k=0:N/2-1;
subplot(3,2,3);stem(k,abs(X16k),'.');box on
title('(c) 16点频域采样');xlabel('k');ylabel('|X_1_6(k)|');axis([0,8,0,200])
n1=0:N/2-1;
subplot(3,2,4);stem(n1,x16n,'.');box on
title('(d) 16点IDFT[X_1_6(k)]');xlabel('n');ylabel('x_1_6(n)');axis([0,32,0,20])
k=0:N-1;
subplot(3,2,5);stem(k,abs(X32k),'.');box on
title('(e) 32点频域采样');xlabel('k');ylabel('|X_3_2(k)|');axis([0,16,0,200])
n1=0:N-1;
subplot(3,2,6);stem(n1,x32n,'.');box on
title('(f) 32点IDFT[X_3_2(k)]');xlabel('n');ylabel('x_3_2(n)');axis([0,32,0,20])
10.3 用FFT对信号做频谱分析
exp301.m：
%========================
clear all;close all;clc;
%实验内容(1)
%========================
x1n=[ones(1,4)]; %产生序列向量x1(n)=R4(n)
M=8;xa=1:(M/2); xb=(M/2):-1:1; x2n=[xa,xb]; %产生长度为8的三角波序列x2(n) x3n=[xb,xa];
X1k8=fft(x1n,8); %计算x1n的8点DFT
X1k16=fft(x1n,16); %计算x1n的16点DFT
X2k8=fft(x2n,8); %计算x1n的8点DFT
X2k16=fft(x2n,16); %计算x1n的16点DFT
X3k8=fft(x3n,8); %计算x1n的8点DFT
X3k16=fft(x3n,16); %计算x1n的16点DFT
%以下绘制幅频特性曲线
subplot(2,2,1);mstem(X1k8); %绘制8点DFT的幅频特性图
title('(1a) 8点DFT*x_1(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');
axis([0,2,0,1.2*max(abs(X1k8))])
subplot(2,2,3);mstem(X1k16); %绘制16点DFT的幅频特性图
title('(1b)16点DFT*x_1(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');
axis([0,2,0,1.2*max(abs(X1k16))])
figure(2)
subplot(2,2,1);mstem(X2k8); %绘制8点DFT的幅频特性图title('(2a) 8点DFT*x_2(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');
axis([0,2,0,1.2*max(abs(X2k8))])
subplot(2,2,2);mstem(X2k16); %绘制16点DFT的幅频特性图title('(2b)16点DFT*x_2(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度'); axis([0,2,0,1.2*max(abs(X2k16))])
subplot(2,2,3);mstem(X3k8); %绘制8点DFT的幅频特性图title('(3a) 8点DFT*x_3(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');
axis([0,2,0,1.2*max(abs(X3k8))])
subplot(2,2,4);mstem(X3k16);%绘制16点DFT的幅频特性图title('(3b)16点DFT*x_3(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度'); axis([0,2,0,1.2*max(abs(X3k16))])
exp302.m：
%实验内容(2) 周期序列谱分析
%========================
close all;clear all;clc;
N=8;n=0:N-1; %FFT的变换区间N=8
x4n=cos(pi*n/4);
x5n=cos(pi*n/4)+cos(pi*n/8);
X4k8=fft(x4n); %计算x4n的8点DFT
X5k8=fft(x5n); %计算x5n的8点DFT
N=16;n=0:N-1; %FFT的变换区间N=16
x4n=cos(pi*n/4);
x5n=cos(pi*n/4)+cos(pi*n/8);
X4k16=fft(x4n); %计算x4n的16点DFT
X5k16=fft(x5n); %计算x5n的16点DFT
figure(3)
subplot(2,2,1);mstem(X4k8); %绘制8点DFT的幅频特性图title('(4a) 8点DFT*x_4(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');
axis([0,2,0,1.2*max(abs(X4k8))])
subplot(2,2,3);mstem(X4k16); %绘制16点DFT的幅频特性图title('(4b)16点DFT*x_4(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度'); axis([0,2,0,1.2*max(abs(X4k16))])
subplot(2,2,2);mstem(X5k8); %绘制8点DFT的幅频特性图title('(5a) 8点DFT*x_5(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');
axis([0,2,0,1.2*max(abs(X5k8))])
subplot(2,2,4);mstem(X5k16); %绘制16点DFT的幅频特性图title('(5b)16点DFT*x_5(n)+');xlabel('ω/π');ylabel('幅度'); axis([0,2,0,1.2*max(abs(X5k16))])
exp303.m：
%实验内容(3) 模拟周期信号谱分析
%========================
close all;clear all;clc;
figure(4)
Fs=64;T=1/Fs;
N=16;n=0:N-1; %FFT的变换区间N=16
x6nT=cos(8*pi*n*T)+cos(16*pi*n*T)+cos(20*pi*n*T); %对x6(t)16点采样
X6k16=fft(x6nT); %计算x6nT的16点DFT
X6k16=fftshift(X6k16); %将零频率移到频谱中心
Tp=N*T;F=1/Tp; %频率分辨率F
k=-N/2:N/2-1;fk=k*F; %产生16点DFT对应的采样点频率（以零频率为中心）subplot(3,1,1);stem(fk,abs(X6k16),'.');box on %绘制8点DFT的幅频特性图
title('(6a) 16点|DFT[x_6(nT)]|');xlabel('f(Hz)');ylabel('幅度');
axis([-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max(abs(X6k16))])
N=32;n=0:N-1; %FFT的变换区间N=16
x6nT=cos(8*pi*n*T)+cos(16*pi*n*T)+cos(20*pi*n*T); %对x6(t)32点采样
X6k32=fft(x6nT); %计算x6nT的32点DFT
X6k32=fftshift(X6k32); %将零频率移到频谱中心
Tp=N*T;F=1/Tp; %频率分辨率F
k=-N/2:N/2-1;fk=k*F; %产生16点DFT对应的采样点频率（以零频率为中心）subplot(3,1,2);stem(fk,abs(X6k32),'.');box on %绘制8点DFT的幅频特性图
title('(6b) 32点|DFT[x_6(nT)]|');xlabel('f(Hz)');ylabel('幅度');
axis([-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max(abs(X6k32))])
N=64;n=0:N-1; %FFT的变换区间N=16
x6nT=cos(8*pi*n*T)+cos(16*pi*n*T)+cos(20*pi*n*T); %对x6(t)64点采样
X6k64=fft(x6nT); %计算x6nT的64点DFT
X6k64=fftshift(X6k64); %将零频率移到频谱中心
Tp=N*T;F=1/Tp; %频率分辨率F
k=-N/2:N/2-1;fk=k*F; %产生16点DFT对应的采样点频率（以零频率为中心）subplot(3,1,3);stem(fk,abs(X6k64),'.'); box on%绘制8点DFT的幅频特性图
title('(6a) 64点|DFT[x_6(nT)]|');xlabel('f(Hz)');ylabel('幅度');
axis([-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max(abs(X6k64))])
10.4 IIR数字滤波器设计及软件实现
exp4.m：
%========================
clear all;close all;clc;
Fs=10000;T=1/Fs; %采样频率
%调用信号产生函数mstg产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st st=mstg;
%低通滤波器设计与实现
%========================
fp=280;fs=450;
wp=2*fp/Fs;ws=2*fs/Fs;rp=0.1;rs=60; %DF指标（低通滤波器的通、阻带边界频）[N,wp]=ellipord(wp,ws,rp,rs); %调用ellipord计算椭圆DF阶数N和通带截止频率wp [B,A]=ellip(N,rp,rs,wp); %调用ellip计算椭圆带通DF系统函数系数向量B和A
y1t=filter(B,A,st); %滤波器软件实现
% 低通滤波器设计与实现绘图部分
figure(2);subplot(3,1,1);
myplot(B,A); %调用绘图函数myplot绘制损耗函数曲线
yt='y_1(t)';
subplot(3,1,2);tplot(y1t,T,yt); %调用绘图函数tplot绘制滤波器输出波形
%带通滤波器设计与实现
%========================
fpl=440;fpu=560;fsl=275;fsu=900;
wp=[2*fpl/Fs,2*fpu/Fs];ws=[2*fsl/Fs,2*fsu/Fs];rp=0.1;rs=60;
[N,wp]=ellipord(wp,ws,rp,rs); %调用ellipord计算椭圆DF阶数N和通带截止频率wp [B,A]=ellip(N,rp,rs,wp); %调用ellip计算椭圆带通DF系统函数系数向量B和A
y2t=filter(B,A,st); %滤波器软件实现
% 带通滤波器设计与实现绘图部分（省略）
%高通滤波器设计与实现
%========================
fp=890;fs=600;
wp=2*fp/Fs;ws=2*fs/Fs;rp=0.1;rs=60; %DF指标（低通滤波器的通、阻带边界频）[N,wp]=ellipord(wp,ws,rp,rs); %调用ellipord计算椭圆DF阶数N和通带截止频率wp [B,A]=ellip(N,rp,rs,wp,'high'); %调用ellip计算椭圆带通DF系统函数系数向量B和A
y3t=filter(B,A,st); %滤波器软件实现
% 高低通滤波器设计与实现绘图部分（省略）
10.5 FIR数字滤波器设计及软件实现
exp5.m：
%========================
clear all;close all;clc;
%调用xtg产生信号xt, xt长度N=1000,并显示xt及其频谱
N=1000;xt=xtg(N);
fp=120; fs=150;Rp=0.2;As=60;Fs=1000; % 输入给定指标
% (1) 用窗函数法设计滤波器
%========================
wc=(fp+fs)/Fs; %理想低通滤波器截止频率(关于pi归一化）
B=2*pi*(fs-fp)/Fs; %过渡带宽度指标
Nb=ceil(11*pi/B); %blackman窗的长度N
hn=fir1(Nb-1,wc,blackman(Nb));
Hw=abs(fft(hn,1024)); % 求设计的滤波器频率特性
ywt=fftfilt(hn,xt,N); %调用函数fftfilt对xt滤波
%以下为用窗函数法设计法的绘图部分（滤波器损耗函数，滤波器输出信号波形）
%省略
% (2) 用等波纹最佳逼近法设计滤波器
%========================
fb=[fp,fs];m=[1,0]; % 确定remezord函数所需参数f,m,dev
dev=[(10^(Rp/20)-1)/(10^(Rp/20)+1),10^(-As/20)];
[Ne,fo,mo,W]=remezord(fb,m,dev,Fs); % 确定remez函数所需参数
hn=remez(Ne,fo,mo,W); % 调用remez函数进行设计
Hw=abs(fft(hn,1024)); % 求设计的滤波器频率特性
yet=fftfilt(hn,xt,N); % 调用函数fftfilt对xt滤波
%以下为用等波纹设计法的绘图部分（滤波器损耗函数，滤波器输出信号yw(nT)波形）%省略
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
东南大学 《微机实验及课程设计》 实验报告 实验四（1）简单输入输出 一. 实验目的与内容 （一）实验目的 1）进一步掌握TPC实验装置的基本原理和组成结构； 2）掌握利用I/O指令单步调试检查硬件接口功能，学会利用示波器检测I/O指令执行时总线情况； 3）掌握简单并行输入输出接口的工作原理及使用方法，进一步熟悉掌握输入输出单元的功能
和使用。 （二）实验内容及要求 1、输出接口输出，根据8个发光二极管发光的情况验证编程从键盘输入一个字符或数字，将其ASCII码通过正确性。（输出端口实验必做） 2、用逻辑电平开关预置某个字母的ASCII码，编程输入这个ASCII码，并将其对应字母在屏幕上显示出来。（输入端口实验必做） 3、利用基本实验(1)中的输出锁存电路，设计L0～L7为流水灯，流水间隔时间由软件产生。（输出端口实验） 4、利用基本实验(2)中的输入电路，监测逻辑电平开关K0～K7的变换，当开关状态为全开时，在屏幕上显示提示信息并结束程序。（输入端口实验） 要求： 1、输入输出端口应该可以响应外设的连续变化。 2、输出按ESC键退出；输入按任意键退出。 3、内容3、4比做一题，选做一题 二. 实验基本原理 （一）基本原理 简单并行输出实验：八D触发器74LS273的八个输入端接数据总线D0~D7，从键盘输入一个字符或数字，通过2A8H~输出接口输出该字符或者数字代表的ASCII码，再通过8个发光二极管发光显示二进制数码，从而验证编程以及电路的正确性。 简单并行输入实验：八缓冲器74LS244的八个输出端接数据总线D0~D7，8个输入端分别接逻辑电平开关K0~K7，在逻辑电平开关上预置任意字符的ASCII码，编程将此ASCII码通过2A0H~输入，ASCII码对应字符显示在屏幕上，从而验证编程及电路的正确性。 （二）实验接线图
数字图像处理 实验指导书 学院：通信与电子工程学院 专业：电子信息工程 班级： 学号： 姓名： XX理工大学
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) 二值图像(Binary images) 索引图像(Indexed images) RGB图像(RGB images)
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：
实验五输入输出程序设计 一、实验目的 1) 掌握输入输出程序的编写方法。 2) 熟悉系统功能调用的方法。 3) 熟悉动画程序的编写方法。 二、实验内容 1）在CRT上每隔一秒连续显示字符0－9。 编程提示 为了使输出的字符之间有空格，在每一个循环中输出一个0－9的字符和一个空格。为了输出0－9，置寄存器BL初值为0，每循环一次使其增量。为了保证输出是十进制，增量后用DAA调整指令。由于输出为一位十进制数，用AND 0FH 指令屏蔽高4位。 2）用系统功能调用将‘HELLO’由键盘输入，再从屏幕输出‘***HELLO***’。 3）编制在屏幕上画线的子程序，调用该子程序画一矩形。 4）编制字母下落一行的子程序，调用该子程序使字母从屏幕顶部下落到底部。 5）创建一磁盘文件，保存从键盘输入的字符串。 6）编写程序用设置系统时间，首先从键盘以十进制数形式输入时间，然后修改系统时间，并重新以十进制形式显示时间。 7）编写程序将屏幕分割成格状，每一格涂上不同颜色，格数从键盘输入。 8）编写程序在屏幕上显示菜单，输入相应菜单的序号后，选种该菜单项。 三、源程序 EXAM5－1 STACK SEGMENT STACK DB 1024 DUP（0）
STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，SS：STACK START：MOV BL，0 LP：MOV DL，20H MOV AH， 2 INT 21H MOV AL，BL ADD AL, 0 DAA AND AL，0FH MOV BL，AL PUSH BX OR AL，30H MOV DL，AL MOV AH， 2 INT 21H MOV BX，3E8H LP2：MOV CX，176H ；延时1ms LP1：PUSHF POPF LOOP LP1 DEC BX JNZ LP2 POP BX INC BL JMP LP CODE ENDS END START 执行程序EXAM5－1·EXE，屏幕上依次循环显示一个数字一个空格： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …… EXAM5-2 STACK SEGMENT STACK DB 1024 DUP（0） STACK ENDS DA TA SEGMENT BUFF DB 6，7 DUP（？），‘$’ DA TA ENDS INPUT MACRO BUFE MOV DX，OFFSET BUFE MOV AH，0AH INT 21H ENDM
《数字图像处理》实验指导书 编写: 罗建军 海南大学三亚学院 10月
目录 一、概述 ....................................................................... 错误!未定义书签。 二、建立程序框架 ....................................................... 错误!未定义书签。 三、建立图像类 ........................................................... 错误!未定义书签。 四、定义图像文档实现图像读/写.............................. 错误!未定义书签。 五、实现图像显示 ....................................................... 错误!未定义书签。 六、建立图像处理类................................................... 错误!未定义书签。 七、实现颜色处理功能............................................... 错误!未定义书签。 (一) 亮度处理................................................................. 错误!未定义书签。 (二) 对比度处理............................................................. 错误!未定义书签。 (三) 色阶处理................................................................. 错误!未定义书签。 (四) 伽马变换................................................................. 错误!未定义书签。 (五) 饱和度处理............................................................. 错误!未定义书签。 (六) 色调处理................................................................. 错误!未定义书签。 八、实现几何变换功能............................................... 错误!未定义书签。 (一) 图像缩放................................................................. 错误!未定义书签。 (二) 旋转......................................................................... 错误!未定义书签。 (三) 水平镜像................................................................. 错误!未定义书签。 (四) 垂直镜像................................................................. 错误!未定义书签。 (五) 右转90度................................................................. 错误!未定义书签。 (六) 左转90度................................................................. 错误!未定义书签。 (七) 旋转180度............................................................... 错误!未定义书签。 九、实现平滑锐化功能............................................... 错误!未定义书签。 十、图像处理扩展编程............................................... 错误!未定义书签。
实验3 基本输入输出和简单程序设计 实验目的 1.掌握常用的C语言语句，熟练应用赋值、输入、输出语句。 2.理解C语言程序的顺序结构，掌握顺序结构设计的基本方法。 3.进一步熟悉C程序的编辑、编译、连接和运行以及调试跟踪的过程。 实验内容 1.准备实验环境： （1）启动Visual Studio 201X 或者Codeblocker等C程序开发的IDE （2）如果保留了实验1的工程项目，则可以直接双击工程项目文件夹中的.sln 文件打开它即可。否则，按实验1的做法，创建一个Win32控制台应用程序（即ConsoleApplication）工程，以自己的姓名全拼音为工程名称。可能有些同学已经忘记了，我们再指导一遍： 首先新建项目：
2.理解分析程序，熟悉基本的C程序输入输出。 1）给工程新建一个源程序文件，取名为"你的姓名全拼_3_1.c"，并将以下程序编写进该源程序保存： #include
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
C++面向对象程序设计课程实验报告 课程名称C++面向对象程序设计班级实验日期2014.5.16-2012 .5.23 姓名学号实验成绩实验名称实验四输入输出流程序设计 实验目的及要求1.理解输入输出流的基本概念，明确流是一个类 2.了解输入输出流类库基本结构和主要类，掌握主要层次，其中重 点理解fstream,iostream和iomanip 3.理解流缓冲区类的派生关系以及设备缓冲、文件缓冲和流缓冲 4.熟悉格式化的输入和输出，记住主要的常用的操作符，以及各种 应用（对齐） 掌握文件的输入和输出，区别C语言中的文件写入、打开等操作，会对一个文件进行I/O操作 实验环境硬件平台：普通的PC机 软件平台：Windows 操作系统编程环境：VisualC++ 6.0 实验内容1.文件数据的读取。编制一程序来显示并保存[2,1000]内的所有素数。显示、保存素数的格式为：每行10个素数，每一个素数占7个字符，右对齐，最后一行不足10个素数时按一行输出 2.编写一个单向链表的类模板，分别实现增加、删除、查找和打印操作 算法描述及实验步骤1、这个题主要考察了文件中数据的读取，还包括数据格式化输入输出。首先定义一个ofstream类的对象output，在main函数中打开文件后，再分别编写判断素数、每行输出10个数以及使辖域为7的代码，最后关闭文件。 2 这个题是C++与数据结构的结合，实现单向链表内各种功能。首先定义一个类ListNode，然后利用前插入法初始化链表，编写类模板的成员函数，再分别进行增加、删除和查找的操作
调试过程及实验结果 总结1．一旦文件被打开，文件中的文本数据信息的读/写操作与控制台文件信息的输入/输出操作就完全一致 2．定义ifstream、ofstream、fstream流类对象时，应用对象名替代控制台文本信息输入/输出使用的输入流类对象(如cin)和输出流类对象(如cout)
数字图像处理程序
数字图像处理实验 图像处理实验（一）直方图 灰度变换是图像增强的一种重要手段，使图像对比度扩展，图像更加清晰，特 征更加明显。 灰度级的直方图给出了一幅图像概貌的描述，通过修改灰度直方图来得到图像 增强。 1、灰度直方图 （1）计算出一幅灰度图像的直方图 clear close all I=imread('004.bmp'); imhist(I) title('实验一（1）直方图'); （2）对灰度图像进行简单的灰度线形变换， figure subplot(2,2,1) imshow(I); title('试验2-灰度线性变换'); subplot(2,2,2) histeq(I); （3）看其直方图的对应变化和图像对比度的变化。 原图像 f(m,n) 的灰度范围 [a,b] 线形变换为图像 g(m,n),灰度范围[a’,b’]公式：g(m,n)=a’+(b’-a’)* f(m,n) /(b-a) figure subplot(2,2,1) imshow(I) J=imadjust(I,[0.3,0.7],[0,1],1); title(' 实验一（3）用g(m,n)=a’+(b’-a’)* f(m,n) /(b-a)进行变换 '); subplot(2,2,2) imshow(J) subplot(2,2,3) imshow(I) J=imadjust(I,[0.5 0.8],[0,1],1); subplot(2,2,4) imshow(J) (4) 图像二值化（选取一个域值，(5) 将图像变为黑白图像） figure subplot(2,2,1)
《汇编语言程序设计教程》之 输入输出程序设计 指导老师：XXX 制作人： XXX 一、实验目的 通过学习《汇编语言程序设计教程》的相关知识完成输入输出程序的相关操作，理解有关改程序的理论知识，掌握设计报告的流程以及解决问题的方法，并且提高利用计算机分析解决综合性实际问题的基本能力，将理论与实践相结合，实现对知识的升华以及灵活运用，具体步骤如下：
1)掌握输入输出指令的使用； 2)了解对CMOS RAM的读写 3)访问CMOS RAM，编程，以“年/月/日时:分:秒”的格式，显示当前的 日期、时间。 观察并记录运行结果。 二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图） 程序源代码： assume cs:code,ds:data data segment time db 'yy/mm/dd hh:mm:ss',0dh,0ah,'$' cmos db 9,8,7,4,2,0 data ends code segment start:mov ax,data mov ds,ax mov bx,0 mov si,0 mov cx,6 a: push cx mov al,cmos[bx] out 70h,al in al,71h mov ah,al mov cl,4 shr al,cl and ah,0fh add ax,3030h mov word ptr time[si],ax inc bx add si,3 pop cx loop a mov ah,6 mov al,0 mov bh,1fh mov cx,0 mov dx,184fh
int 10h mov ah,2 mov bh,0 mov dh,13 mov dl,32 int 10h mov dx,offset time mov ah,9 int 21h mov ax,4c00h int 21h code ends end start 三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等） Masm 6.0，debug。 四、实验方法、步骤 1.使用masm6.0将所写的程序进行编译，生成exe文件，运行。 2.使用debug调试生成的exe文件，使用t命令进行单步调试。 3.记录下关键位置的调试截图。 五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等) 1.经过masm编译的程序b6.exe，得到程序运行结果 2.r命令查看寄存器初始状态
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
实验六输入与输出程序设计 一、实验目的 1．掌握常用DOS中断调用的功能以及在应用程序中的使用方法。 2．学习键盘输入和屏幕输出的基本方法。 3．宏指令、子程序在应用程序中的使用。 4．汇编语言程序设计的调试与完善。 二、设计指标与实验要求 1.设计内容 本实验要求设计完成：①屏幕输出提示（如“Want input(Y/N)？”），若键入N 则结束程序返回操作系统；键入Y则转2步；键入的是其它字母则回①步。②换行后输出提示（如“please input a strings：”），且在该提示后键入一字符串（输入到输入缓冲区）。 ③换行后输出提示（如“your inputting is：”），在该提示后输出由②步输入的字符串。 ④换行后输出提示“Want continue(Y/N)? ”，若键入Y则转②步；键入N则结束程序返回操作系统；其它字母则回第④步。 2．设计要求 ①按屏幕提示要求输入，从屏幕上获得正确结果。 ②把程序中常用的中断调用定义成宏指令（至少定义2个）。 ③字符串回显部分设计成子程序，可以选择用21H中断的2号或9号功能来实现，应 能显示由主程序指定的任一字符串。要注意这两种方法实现的设计过程是不同的。 采用2号功能的，子程序输入参数为“回显字符串地址”和“回显字符数”；采用 9号功能的，子程序输入参数为“回显字符串地址”。 ④屏幕的提示信息显示格式尽量做到兼顾美观。 3．实验步骤 ①．选用合适的程序文本编辑软件编辑源程序，并为文件取以.ASM为扩展名的文件存盘。 ②．用宏汇编软件MASM对源程序文件进行汇编，若有错误，根据提示（行号，错误类型）回源程序文件中修改。 ③．用LINK对由MASM汇编后产生的目标文件做连接，生成可执行文件；若有错误（同
数字图像处理实验报告
实验一数字图像处理编程基础 一、实验目的 1. 了解MA TLAB图像处理工具箱； 2. 掌握MA TLAB的基本应用方法； 3. 掌握MA TLAB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。 三、源代码 I=imread('cameraman.tif') imshow(I); subplot(221), title('图像1'); imwrite('cameraman.tif') M=imread('pout.tif') imview(M) subplot(222), imshow(M); title('图像2'); imread('pout.bmp') N=imread('eight.tif') imview(N) subplot(223), imshow(N); title('图像3'); V=imread('circuit.tif') imview(V) subplot(224), imshow(V); title('图像4');
N=imread('C:\Users\Administrator\Desktop\1.jpg') imshow(N); I=rgb2gary(GRB) [X.map]=gary2ind(N,2) RGB=ind2 rgb(X,map) [X.map]=gary2ind(I,2) I=ind2 gary(X,map) I=imread('C:\Users\dell\Desktop\111.jpg'); subplot(231),imshow(I); title('原图'); M=rgb2gray(I); subplot(232),imshow(M); [X,map]=gray2ind(M,100); subplot(233),imshow(X); RGB=ind2rgb(X,map); subplot(234),imshow(X); [X,map]=rbg2ind(I); subplot(235),imshow(X); 四、实验效果
《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；
《C程序设计》实验教学大纲 一、适用范围 大纲适用信息管理专业本科教学使用。 二、课程名称 C程序设计 三、学时数与学分 总学时：90 总学分： 4 实验学时：28 实验学分：1 四、教学目的和基本要求 目的：通过C程序设计实验，培养学生对学习程序设计的兴趣，加深对讲授内容的理解，尤其是通过上机来掌握语法规则，使学生全面了解 C 语言的特点，熟练掌握C 语言程序设计的基本方法和编程技巧。 基本要求：了解和熟悉C语言程序开发的环境；学会上机调试程序，善于发现程序中的错误，并且能很快地排除这些错误，使程序能正确运行，达到实验知识和理论知识的融会贯通。上机实验前，学生必须事先根据题目的内容编好程序，然后在实验时输入程序、调试程序、直至运行结果正确为止，上机结束后，应整理出实验报告。 注：带*的实验项目为选做实验项目 六、教材、讲义及参考书 《C程序设计题解与上机指导》谭浩强主编清华大学出版社 七、实验成绩评定办法 实验成绩=平时实验表现+实验报告。实验成绩占总成绩的20%。 实验成绩以等级形式给出，评定等级分优、良、中、及格、不及格五类。 1、平时考核：上机实验前，学生必须事先根据题目的内容编好程序，然后在实验时输入程序、调试程序、直至运行结果正确为止。在实验中，教师可根据学生编程操作能力、观察和分析及运用知识能力、程序编制正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核。
2、实验报告：学生实验后应按时完成实验报告。 八、实验教学大纲说明 本大纲共安排28学时的实验，其中带*号实验项目为选做实验项目，实际课时为18学时。实验项目多为设计性实验项目，每个设计性实验项目中都包含数个小的设计性题目，其中带*号的题目为选做题目，有时间和有能力的同学可以选做。 九、实验项目 实验一 C程序的运行环境和运行一个C程序的方法 一、实验目的 1.了解Visual C++编译系统的基本操作方法，学会独立使用该系统。 2.了解在该系统上如何编辑、编译、连接和运行一个C程序。 3.通过运行简单的C程序，初步了解C源程序的特点。 二、实验内容 1.用编辑程序，输入教材第一章例程序，并进行编译和运行。应了解所用的系统是用什么命令进行编译和连接运行的。编译和连接后所得到的目标程序的后缀是什么形式的 2.编写一个C程序，输出以下信息： **************************** very good! **************************** 3.输入并运行教材第一章中例，了解如何在运行时向程序变量输入数据。 实验二数据类型、运算符和表达式 一、实验目的 1.掌握C语言数据类型，熟悉如何定义一个整型、字符型、实型变量，以及对它们赋值的方法，了解以上类型数据输出时所用格式转换符。 2.学会使用C的有关算术运算符，以及包含这些运算符的表达式，特别是自加(++)和自减(--)运算符的使用。 二、实验内容 1.输入并运行以下程序： main( ) { char c1,c2; c1=97;c2=98; printf(“%c %c\n”,c1,c2); printf(“%d %d\n”,c1,c2); } 在此基础上 ①将第三行、第四行改为: c1=321;c2=353; 再使之运行，分析其运行结果。 ②将第二行改为： int c1,c2; 再使之运行，分析其运行结果。。 2.输入并运行以下程序： main( ) {int i=8,j=10,m,n; m=++i;n=j++;
学院计算机与通信工程学院专业生物医学工程专业 班级51111 学号5111133 姓名杨静 指导教师贾朔 2014年04月21日
实验一图像的基本运算 一、实验目的： 1、掌握图像处理中的点运算、代数运算、逻辑运算和几何运算及应用。 2、掌握各种运算对于图像处理中的效果。 二、实验内容： 1、（1）选择一幅图像lena8.jpg，设置输入/输出变换的灰度级范围，a=0.2，b=0.6，c=0.1，d=0.9. （2）设置非线性扩展函数的参数c=2. （3）采用灰度级倒置变换函数s=255-r进行图像变换 （4）设置二值化图像的阈值，分别为level=0.4,level=0.7 解：参考程序如下： I=imread('C:\lena8.jpg'); figure; subplot(2,3,1); imshow(I); title('原图'); J=imadjust(I,[0.3;0.6],[0.1;0.9]); %设置灰度变换的范围 subplot(2,3,2); imshow(J); title('线性扩展'); I1=double(I); %将图像转换为double类型 I2=I1/255; %归一化此图像 C=2; K=C*log(1+I2); %求图像的对数变换 subplot(2,3,3); imshow(K); title('非线性扩展'); M=im2bw(I,0.5); M=~M; %M=255-I; %将此图像取反 %Figure subplot(2,3,4); imshow(M); title('灰度倒置'); N1=im2bw(I,0.4); %将此图像二值化，阈值为0.4 N2=im2bw(I,0.7); %将此图像二值化，阈值为0.7 subplot(2,3,5); imshow(N1); title('二值化阈值0.4'); subplot(2,3,6); imshow(N2); title('二值化阈值0.7');
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];