南京邮电大学
实验报告
实验名称：离散时间信号与系统的时、频域表示离散傅立叶变换和z变换
数字滤波器的频域分析和实现
数字滤波器的设计
课程名称数字信号处理A(双语)
班级学号______B11010516__________
姓名_______吴兵_____________
开课时间 2013/2014学年，第2学期
实验名称：离散时间信号与系统的时、频域表示
实验目的和任务：
熟悉Matlab基本命令，理解和掌握离散时间信号与系统的时、频域表示及简单应用。在Matlab环境中，按照要求产生序列，对序列进行基本运算；对简单离散时间系统进行仿真，计算线性时不变（LTI）系统的冲激响应和卷积输出；计算和观察序列的离散时间傅立叶变换（DTFT）幅度谱和相位谱。
实验内容：
基本序列产生和运算：Q1.1～1.3，Q1.23，Q1.30～1.33
离散时间系统仿真：Q2.1～2.3
LTI系统：Q2.19，Q2.21，Q2.28
DTFT：Q3.1，Q3.2，Q3.4
实验过程与结果分析：
Q1.1运行P1_1产生单位样本序列u[n]的程序与显示的波形如下:
clf;
n = -10:20;
u = [zeros(1,10) 1 zeros(1,20)];
stem(n,u);
xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');
title('Unit Sample Sequence');
axis([-10 20 0 1.2]);
Time index n
A m p l i t u d e
Unit Sample Sequence
Q1.2
clf 命令的作用是- 清除图形窗口上的图形
axis 命令的作用是-设置坐标轴的范围和显示方式 title 命令的作用是-给图形添加标题 xlabel 命令的作用是-命名x 轴
ylabel c 命令的作用是-命名y 轴
Q1.3
产生有延时11个样本ud[n]的程序及其运行结果如下：
clf;
n = -21:9;
u = [zeros(1,21) 1 zeros(1,9)]; stem(n,u);
xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); title('Unit Sample Sequence'); axis([-21 9 0 1.2]);
Time index n
A m p l i t u d e
Q1.23 修改上述程序，以长生长度为50、频率为0.08、振幅为2.5、相移为90度的一个正弦序列并
显示它。该序列的周期是多少
n = 0:50;
f = 0.08; phase = 90; A = 2.5;
arg = 2*pi*f*n - phase; x = A*cos(arg);
clf; % Clear old graph
stem(n,x); % Plot the generated sequence axis([0 50 -3 3]); grid;
title('Sinusoidal Sequence'); xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); axis;
051015
20253035404550
Time index n
A m p l i t u d e
5.2208
.0112T ===
=f ω
π
周期
Q1.29 运行程序P1.5的图形
51015
20253035404550
-50
5
10
Time index n
A m p l i t u d e
51015
20253035404550
02468Time index n
A m p l i t u
d e
Q1.30 未污染的信号s[n] 是什么样的形式？加性噪声d[n] 是什么样的形式？ 未污染的信号n
n n s )9.0(2][?=
加性噪声d[n] 是均匀分布在 -0.4和+0.4之间的随机序列
Q1.31 使用语句s=s+d 能产生被噪声污染的信号吗？若不能，为什么？
不能。因为d 是列向量，s 是行向量
Q1.32 信号x1、x2、x3与x 之间的关系是什么？
x1是x 延时一个单位，x2和x 相等，x3超前于x 一个单位
Q1.33 legend 的作用是什么
legend 用于产生图例说明
Q2.1
对于M = 2 和输入 x[n] = s1[n]+s2[n]，程序P2.1的输出为：.
50
100
-2-101
2Time index n A m p l i t u d e
Signal #1
50
100
-2-101
2Time index n A m p l i t u d e
Signal #2
50
100
-2-101
2Time index n
A m p l i t u d e
Input Signal
50
100
-2-101
2Time index n
A m p l i t u d e
Output Signal
输
入
x[n] 被该离散时间系统抑制的分量为- 高频分量
Q2.2
程序P2.1 中 LTI system 被修改为 y[n] = 0.5(x[n]–x[n –1])后， 输入 x[n] =
s1[n]+s2[n] 导致的输出为:
-2-1012Time index n A m p l i t u d e
Signal #1
Time index n A m p l i t u d e Signal #2
-2-1012Time index n
A m p l i t u d e
Input Signal
Time index n
A m p l i t u d e
Output Signal
对于输入的影响是-该系统现在是一个高通滤波器。它通过高频率的输入分量，抑制低频输入分 Q2.3程序 P2_1 对于不同M （M=5,10）取值和不同正弦分量(任取2个)取值的运行结果如下： M=5 f1=0.01 f=0.5
50
100
-2-101
2Time index n A m p l i t u d e
Signal #1
50
100
Time index n A m p l i t u d e Signal #2
-2-1012Time index n
A m p l i t u d e
Input Signal
Time index n
A m p l i t u d e
Output Signal
M=10 f1=0.05 f2=0.9
50
100
-2-1012Time index n A m p l i t u d e
Signal #1
50
100
-2-1012Time index n A m p l i t u d e
Signal #2
50
100
-2-1012Time index n
A m p l i t u d e
Input Signal
50
100
-2-1012Time index n
A m p l i t u d e
Output Signal
Q2.19 运行 P2_5 生成的结果如下：:
51015
2025303540
Time index n
A m p l i t u d e
Impulse Response
Q2.21 生成的MATLAB 代码如下: clf;
N = 40;
num = [0.9 -0.45 0.35 0.002]; den = [1.0 0.71 -0.46 -0.62]; x = [1 zeros(1,N-1)]; y = filter(num,den,x); stem(y);
xlabel('时间序号n'); ylabel('振幅'); title('冲击响应'); grid;
程序产生的40个样本如下所示:
51015
2025303540
时间序号n
振幅
冲击响应
Q2.28 程序P2_7产生的序列 y[n] and y1[n] 如下所示：
Time index n
A m p l i t u d e
Output Obtained by Convolution
Time index n
A m p l i t u d e
Output Generated by Filtering
y[n] 和 y1[n] 的差别为 - 没有差别
将x[n]补零后得到 x1[n]作为输入,产生y1[n]的原因是 –对于长度N1和N2的两个序列，
转化率返回得到的序列长度N1 + N2-1。与此相反，过滤器接受一个输入信号和一个系统规范。返回的结果是相同的长度作为输入信号。因此，为了从转化率和滤波器得到直接比较的结果，有必要供应滤波器的输入已经零填充为长度L(x)+L(h)-1。
Q3.1
程序P3_1计算离散时间傅里叶变换的原始序列为- 1
1
6.012)(---+=z z e H j ω
pause 命令的作用为- 程序暂停,直至用户按任意一个按键,程序才继续运行 Q3.2 程序 P3_1 运行结果为:
Real part of H(e j ω)
ω /π
A m p l i t u d e
Imaginary part of H(e j ω)
ω /π
A m p l i t u d e
Magnitude Spectrum |H(e j ω)|
ω /π
A m p l i t u d e
Phase Spectrum arg[H(e j ω)]
ω /π
P h a s e i n r a d i a n s
D TFT 是关于ω的周期函数么？--D TFT 是关于ω的周期函数
周期是- π2
四个图形的对称性为：实部是偶对称，虚部是奇对称，幅度谱是偶对称，相位谱是奇对称。Q3.4修改程序P3_1 重做Q3.2的程序如下:
clf;
w = -4*pi:8*pi/511:4*pi;
num = [1 3 5 7 9 11 13 1 17];den = [1];
h = freqz(num, den, w);
% Plot the DTFT
subplot(2,1,1)
plot(w/pi,real(h));grid
title('Real part of H(e^{j\omega})')
xlabel('\omega /\pi');
ylabel('Amplitude');
subplot(2,1,2)
plot(w/pi,imag(h));grid
title('Imaginary part of H(e^{j\omega})')
xlabel('\omega /\pi');
ylabel('Amplitude');
pause
subplot(2,1,1)
plot(w/pi,abs(h));grid
title('Magnitude Spectrum |H(e^{j\omega})|')
xlabel('\omega /\pi');
ylabel('Amplitude');
subplot(2,1,2)
plot(w/pi,angle(h));grid
title('Phase Spectrum arg[H(e^{j\omega})]')
xlabel('\omega /\pi');
ylabel('Phase in radians');
修改程序后的运行结果为:
-4
-3-2-1
01234
-50050
100
Real part of H(e j ω)
ω /π
A m p l i t u d e
-4
-3
-2
-1
01
2
3
4
-100
-50050
100
Imaginary part of H(e j ω)
ω /π
A m p l i t u d e
-4
-3
-2
-1
01
2
3
4
0204060
80
Magnitude Spectrum |H(e j ω)|
ω /π
A m p l i t u d e
-4
-3
-2
-1
01
2
3
4
-4-202
4
Phase Spectrum arg[H(e j ω)]
ω /π
P h a s e i n r a d i a n s
DTFT 是关于 ω的周期函数么？--DTFT 是关于 ω的周期函数
周期是- 2
相位谱中跳变的原因是- 对相位进行了归一化
实验名称：离散傅立叶变换和z变换
实验目的和任务：
掌握离散傅立叶变换（DFT）及逆变换（IDFT）、z变换及逆变换的计算和分析。利用Matlab语言，完成DFT和IDFT的计算及常用性质的验证，用DFT实现线性卷积，实现z 变换的零极点分析，求有理逆z变换。
实验内容：
DFT和IDFT计算：Q3.23～3.24
DFT的性质：Q3.26~3.29，Q3.36，Q3.38，Q3.40
z变换分析：Q3.46～3.48
逆z变换：Q3.50
实验过程与结果分析：
Q3.23编写一个MA TLAB程序，计算并画出长度为N的L点离散傅里叶变换X[k]的值，其中L≥N，然后计算并画出L点离散傅里叶逆变换想x[n]。对不同长度N和不同的离散傅里叶变换长度L，运行程序。讨论你的结果。
程序：
%N=200,L=256
%长度为N的L点DFT
clf;
N=200; % length of signal
L=256; % length of DFT
LON = [0:N-1];
LOL = [0:L-1];
x = [0.1*(1:100) zeros(1,N-100)];
XF = fft(x,L);
subplot(3,2,1);grid;
plot(LON,x);grid;
title('x[n]');
xlabel('Time index n');
ylabel('Amplitude');
subplot(3,2,3);
plot(LOL,real(XF));grid;
title('Re\{X[k]}\');
xlabel('Frequency index k');
ylabel('Amplitude');
subplot(3,2,4);
plot(LOL,imag(XF));grid;
title('Im\{X[k]\}');
xlabel('Frequency index k');
ylabel('Amplitude');
% IDFT
xx = ifft(XF,L); subplot(3,2,5);
plot(LOL,real(xx));grid;
title('Real part of IDFT\{X[k]\}'); xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); subplot(3,2,6);
plot(LOL,imag(xx));grid;
title('Imag part of IDFT\{X[k]\}'); xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); 运行结果：
50100150200
05
10x[n]
Time index n A m p l i t u d e
100200300
-1000
1000Re\{X [k]}\
Frequency index k A m p l i t u d e
100200300
-500
500Im{X [k]}
Frequency index k A m p l i t u d e
100200300
-100
10Real part of IDFT{X [k]}
Time index n
A m p l i t u d e
100200300
-10
1Imag part of IDFT{X [k]}
Time index n
A m p l i t u d e
Q3.24 写一个MATLAB 程序，用一个N 点复数离散傅里叶计算两个长度为N 的实数序列的N 点离散傅里叶变换，，并将结果同直接使用两个N 点离散傅里叶变换得到的结果进行比较。 程序：
g=[1 2 1.5 1 4 ]; h=[2.1 2 1 1.5 3];
x=[1+i*2.1 2+i*2 1.5+i*1 1+i*1.5 4+i*3]; G=fft(g); H=fft(h);
X=fft(x);
for n=1:5;
XK(n)=conj(X(mod(-(n-1),5)+1));
end
G1=0.5*(X+XK);
H1=-0.5*i*(X-XK);
运行结果：
G =
9.5000 + 0.0000i 0.8316 + 1.6082i -3.0816 + 1.6511i -3.0816 - 1.6511i 0.8316 - 1.6082i
>> G1
G1 =
9.5000 + 0.0000i 0.8316 + 1.6082i -3.0816 + 1.6511i -3.0816 - 1.6511i 0.8316 - 1.6082i
>> H
H =
9.6000 + 0.0000i 1.6225 + 1.2449i -1.1725 + 0.1123i -1.1725 - 0.1123i 1.6225 - 1.2449i
>> H1
H1 =
9.6000 + 0.0000i 1.6225 + 1.2449i -1.1725 + 0.1123i -1.1725 - 0.1123i 1.6225 - 1.2449i
显然，两者的计算结果完全一致。
Q3.26 在函数circshift中，命令rem的作用是什么？
答：rem(x,y)是用y对x求余数函数。
Q3.27 解释函数circshift怎样实现圆周移位运算。
答：在输入序列x由M的位置开始被循环移位。如果M> 0，则circshift删除从矢量x最左边开始的M个元素和它们附加在右侧的剩余元素，以获得循环移位序列。如果如果M<0，则circshift首先通过x的长度来弥补M，即序列x最右边的长度的M样品从x中删除和所附在其余的M个样本的右侧，以获得循环移位序列。
Q3.28 在函数circshift中，运算符~=的作用是什么？
答：~=是不等于的意思。
Q3.29 解释函数circonv怎样实现圆周卷积运算。
答：输入是两个长度都为L的向量x1和x2，它是非常有用的定期延长X2的函数。让x2p成为x2延长无限长的周期的序列。从概念上讲，在定点时间上通过时序交换后的x2p 的长度L交换x2p序列和x2tr等于1的元素。然后元素1至L的输出向量y是通过取x1和获得的长度为L的sh矢量之间的内积得到通过循环右移的时间反转向量x2tr。对于输出样本Y[n]的1≤N≤L时，右循环移位的量为n-1个位置上。
Q3.36 运行程序P3.9并验证离散傅里叶变换的圆周卷积性质。
程序：
g1 = [1 2 3 4 5 6]; g2 = [1 -2 3 3 -2 1];
ycir = Circonv(g1,g2);
disp('Result of circular convolution = ');disp(ycir)
G1 = fft(g1); G2 = fft(g2);
yc = real(ifft(G1.*G2));
disp('Result of IDFT of the DFT products = ');disp(yc)
运行结果：
Result of circular convolution =
12 28 14 0 16 14
Result of IDFT of the DFT products =
12 28 14 0 16 14
Q3.38运行程序P3.10并验证线性卷积可通过圆周卷积得到。
程序：
% Program P3_10
% Linear Convolution via Circular Convolution
g1 = [1 2 3 4 5];g2 = [2 2 0 1 1];
g1e = [g1 zeros(1,length(g2)-1)];
g2e = [g2 zeros(1,length(g1)-1)];
ylin =Circonv(g1e,g2e);
disp('Linear convolution via circular convolution = ');disp(ylin); y = conv(g1, g2);
disp('Direct linear convolution = ');disp(y)
运行结果：
Linear convolution via circular convolution =
2 6 10 15 21 15 7 9 5
Direct linear convolution =
2 6 10 15 21 15 7 9 5
用圆周卷积确实有可能得到线性卷积
Q3.40 编写一个MATLAB程序，对两个序列做离散傅里叶变换，已生成他们的线性卷积。用此程序验证Q3.38和Q3.39的结果
程序：
g1 = [2 1 3 5 4];g2 = [1 2 3 0 1];
g1e = [g1 zeros(1,length(g2)-1)];
g2e = [g2 zeros(1,length(g1)-1)]; G1=fft(g1e); G2=fft(g2e);
yIDFT=real(ifft(G1.*G2));
disp('Linear convolution via IDFT = ');disp(yIDFT); y = conv(g1, g2);
disp('Direct linear convolution = ');disp(y)
运行结果：
Linear convolution via IDFT =
2.0000 5.0000 11.0000 14.0000 25.0000 24.0000 15.0000 5.0000 4.0000
Direct linear convolution =
2 5 11 14 25 24 15 5 4 再次验证
Q3.46 使用程序P3.1在单位圆上求下面的z 变换：
G(z)=4
3214
321245535952--------++++++++z
z z z z z z z -1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
00.2
0.4
0.6
0.8
1
-0.200.20.4
0.6
Real part of H(e j ω)
ω /π
A m p l i t u d e
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
00.2
0.4
0.6
0.8
1
-0.4-0.200.2
0.4
Imaginary part of H(e j ω)
ω /π
A m p l i t u d e
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
00.2
0.4
0.6
0.8
1
00.20.40.6
0.8
Magnitude Spectrum |H(e j ω)|
ω /π
A m p l i t u d e
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
00.2
0.4
0.6
0.8
1
-4-202
4
Phase Spectrum arg[H(e j ω)]
ω /π
P h a s e i n r a d i a n s
Q3.47 编写一个MA TLAB 程序，计算并显示零点和极点，计算并显示其因式形式，并产生z 1-的两个多项式之比的形式表示的z 变换的极零点图。使用该程序，分析式(3.32)的z 变换G(z)。
程序： clf;
num = [2 5 9 5 3]; den = [5 45 2 1 1]; zplane(num,den);
[z p k] = tf2zpk(num,den); disp('Zeros:') disp(z)
disp('Poles:') disp(p)
sos = zp2sos(z,p,k) 运行结果：
-9
-8
-7
-6
-5
-4-3-2
-1
1
-4
-3-2-1012
3
4Real Part
I m a g i n a r y P a r t
Zeros:
-1.0000 + 1.4142i -1.0000 - 1.4142i -0.2500 + 0.6614i -0.2500 - 0.6614i
Poles:
-8.9576 + 0.0000i -0.2718 + 0.0000i 0.1147 + 0.2627i 0.1147 - 0.2627i
sos =
0.4000 0.8000 1.2000 1.0000 9.2293 2.4344 1.0000 0.5000 0.5000 1.0000 -0.2293 0.0822
Q3.48 通过习题Q3.47产生的极零点图，求出G(z)的收敛域的数目。清楚地显示所有的收敛域。由极零点图说明离散时间傅里叶变换是否存在。
R 1 : | z | < 0.2718 (left-sided, not stable)
R 2 : 0.2718 < | z | < 0.2866 (two-sided, not stable) R 3: 0.2866 < | z | < 8.9576 (two-sided, stable) R 4 : | z | > 8.9576 (right-sided, not stable)
不能从极零点图肯定的说DTFT 是否存在，因为其收敛域一定要指定。当收敛域在上述
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：
DSP 课程设计实验 一、语音信号的频谱分析： 要求首先画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行频谱分析。在MATLAB 中，可以利用函数fft 对信号进行快速傅立叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。 其程序为： >> [y,fs,bits]=wavread('I:\',[1024 5120]); >> sound(y,fs,bits); >> Y=fft(y,4096); >> subplot(221);plot(y);title('原始信号波形'); | >> subplot(212);plot(abs(Y));title('原始信号频谱'); 程序运行结果为： 二、设计数字滤波器和画出频率响应： 根据语音信号的特点给出有关滤波器的性能指标： 低通滤波器性能指标，p f =1000Hz ，c f =1200Hz ，s A =100dB ，p A =1dB ； 高通滤波器性能指标，c f =4800Hz ，p f =5000Hz ，s A =100dB ，p A =1dB ； 带通滤波器性能指标，1p f =1200Hz ，2p f =3000Hz ，1c f =1000Hz ，2c f =3200Hz ，s A =100dB ， p A =1dB ；
】 要求学生首先用窗函数法设计上面要求的三种滤波器，在MATLAB中，可以利用函数firl 设计FIR滤波器；然后再用双线性变换法设计上面要求的三种滤波器，在MATLAB中，可以利用函数butte、cheby1和ellip设计IIR滤波器；最后，利用MATLAB中的函数freqz画出各种滤波器的频率响应，这里以低通滤波器为例来说明设计过程。 低通： 用窗函数法设计的低通滤波器的程序如下： >> fp=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=22050; >> wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs; >> N=ceil(/*(wc-wp)/2))+1; >> beta=*; >> Win=Kaiser(N+1,beta); 、 >>b=firl(N,wc,Win); >>freqz(b,1,512,fs); 程序运行结果： 这里选用凯泽窗设计，滤波器的幅度和相位响应满足设计指标，但滤波器长度（N=708）太长，实现起来很困难，主要原因是滤波器指标太苛刻，因此，一般不用窗函数法设计这种类型的滤波器。 用双线性变换法设计的低通滤波器的程序如下： >> fp=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=22050; >> wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs; 》 >> [n,wn]=ellipord(wp,wc,Ap,As); >> [b,a]=ellip(n,Ap,As,wn); >> freqz(b,a,512,fs); ^
重庆交通大学 学生实验报告 实验课程名称数字图像处理 开课实验室数学实验室 学院理学院年级信息与计算科学专业 2 班学生姓名李伟凯学号631122020203 开课时间2014 至2015 学年第 1 学期
实验（一）图像处理基础 ?实验目的 学习Matlab软件的图像处理工具箱，掌握常用的一些图像处理命令；通过编程实现几种简单的图像增强算法，加强对图像增强的理解。 ?实验内容 题目A.打开Matlab软件帮助，学习了解Matlab中图像处理工具箱的基本功能；题目B.掌握以下常见图像处理函数的使用： imread( ) imageinfo( ) imwrite( ) imopen( ) imclose( ) imshow( ) impixel( ) imresize( ) imadjust( ) imnoise( ) imrotate( ) im2bw( ) rgb2gray( ) 题目C.编程实现对图像的线性灰度拉伸y = ax + b，函数形式为：imstrech(I, a, b)； 题目D.编程实现对图像进行直方图均衡化处理，并将实验结果与Matab中imhist 命令结果比较。 三、实验结果 1）．基本图像处理函数的使用： I=imread('rice.png'); se = strel('disk',1); I_opened = imopen(I,se); %对边缘进行平滑 subplot(1,2,1), imshow(I), title('原始图像') subplot(1,2,2), imshow(I_opened), title('平滑图像') 原始图像平滑图像
数字图像处理 实验报告 学号：04211734 姓名：付永钦 日期：2014/6/7 1.图像直方图统计 ①原理：灰度直方图是将数字图像的所有像素，按照灰度值的大小，统计其所出现的频度。 通常，灰度直方图的横坐标表示灰度值，纵坐标为半个像素个数，也可以采用某一灰度值的像素数占全图像素数的百分比作为纵坐标。 ②算法： clear all PS=imread('girl-grey1.jpg'); %读入JPG彩色图像文件figure(1);subplot(1,2,1);imshow(PS);title('原图像灰度图'); [m,n]=size(PS); %测量图像尺寸参数 GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255 GP(k+1)=length(find(PS==k))/(m*n); %计算每级灰度出现的概率end figure(1);subplot(1,2,2);bar(0:255,GP,'g') %绘制直方图 axis([0 255 min(GP) max(GP)]); title('原图像直方图') xlabel('灰度值') ylabel('出现概率') ③处理结果：
原图像灰度图 100 200 0.005 0.010.0150.020.025 0.030.035 0.04原图像直方图 灰度值 出现概率 ④结果分析：由图可以看出，原图像的灰度直方图比较集中。 2. 图像的线性变换 ①原理：直方图均衡方法的基本原理是：对在图像中像素个数多的灰度值（即对画面起主 要作用的灰度值）进行展宽，而对像素个数少的灰度值（即对画面不起主要作用的灰度值）进行归并。从而达到清晰图像的目的。 ②算法： clear all %一，图像的预处理，读入彩色图像将其灰度化 PS=imread('girl-grey1.jpg'); figure(1);subplot(2,2,1);imshow(PS);title('原图像灰度图'); %二，绘制直方图 [m,n]=size(PS); %测量图像尺寸参数 GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255
DSP课程设计总结（2013-2014学年第2学期） 题目： 专业班级：电子1103 学生姓名：万蒙 学号：11052304 指导教师： 设计成绩： 2014 年6 月
目录 一设计目的----------------------------------------------------------------------3 二系统分析----------------------------------------------------------------------3 三硬件设计 3.1 硬件总体结构-----------------------------------------------------------3 3.2 DSP模块设计-----------------------------------------------------------4 3.3 电源模块设计----------------------------------------------------------4 3.4 时钟模块设计----------------------------------------------------------5 3.5 存储器模块设计--------------------------------------------------------6 3.6 复位模块设计----------------------------------------------------------6 3.7 JTAG模块设计--------------------------------------------------------7 四软件设计 4.1 软件总体流程-----------------------------------------------------7 4.2 核心模块及实现代码---------------------------------------8 五课程设计总结-----------------------------------------------------14
目录 实验一：数字图像的基本处理操作 (2) 1.1：实验目的 (2) 1.2：实验任务和要求 (2) 1.3：实验步骤和结果 (2) 1.4：结果分析 (6) 实验二：图像的灰度变换和直方图变换 (7) 2.1：实验目的 (7) 2.2：实验任务和要求 (7) 2.3：实验步骤和结果 (7) 2.4：结果分析 (11) 实验三：图像的平滑处理 (11) 3.1：实验目的 (11) 3.2：实验任务和要求 (11) 3.3：实验步骤和结果 (12) 3.4：结果分析 (15) 实验四：图像的锐化处理 (16) 4.1：实验目的 (16) 4.2：实验任务和要求 (16) 4.3：实验步骤和结果 (16) 4.4：结果分析 (18)
实验一：数字图像的基本处理操作 1.1：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。 1.2：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。 1.3：实验步骤和结果 1.对实验任务1的实现代码如下： a=imread('d:\tp.jpg'); i=rgb2gray(a); I=im2bw(a,0.5); 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1.1 所示：
电气信息工程学院 D S P技术与综合训练 实验报告 班级 08通信1W 姓名丁安华 学号 08313115 指导老师倪福银刘舒淇 2011年09 月
目录 实验一 LED演示 1.1.实验目的 -------------------------------------------------P2 1. 2.实验设备-------------------------------------------------P2 1. 3.实验原理-------------------------------------------------P2 1. 4.实验程序设计流程------------------------------------------P3 1. 5.实验程序编写----------------------------------------------P4 1. 6.实验步骤-------------------------------------------------P7 1. 7.实验结果与分析--------------------------------------------P7实验二键盘输入 2.1.实验目的 -------------------------------------------------P8 2.2.实验设备-------------------------------------------------P8 2. 3.实验原理-------------------------------------------------P8 2. 4.实验程序设计流程------------------------------------------P9 2. 5.实验程序编写----------------------------------------------P10 2. 6.实验步骤-------------------------------------------------P14 2. 7.实验结果与分析--------------------------------------------P14实验三液晶显示器控制显示 3.1.实验目的 -------------------------------------------------P15 3.2.实验设备-------------------------------------------------P15 3.3.实验原理-------------------------------------------------P15 3. 4.实验程序设计流程------------------------------------------P17 3. 5.实验程序编写----------------------------------------------P18 3. 6.实验步骤-------------------------------------------------P22 3. 7.实验结果与分析--------------------------------------------P23实验四有限冲激响应滤波器（FIR）算法 4.1.实验目的 -------------------------------------------------P23 4.2.实验设备-------------------------------------------------P23 4.3.实验原理-------------------------------------------------P24 4.4.实验程序设计流程------------------------------------------P25 4. 5.实验程序编写----------------------------------------------P25 4. 6.实验步骤-------------------------------------------------P27 4. 7.实验结果与分析--------------------------------------------P28
实验报告 实验课程名称：数字图像处理 班级：学号：姓名： 注：1、每个实验中各项成绩按照10分制评定，每个实验成绩为两项总和20分。 2、平均成绩取三个实验平均成绩。 2016年 4 月18日
实验一 图像的二维离散傅立叶变换 一、实验目的 掌握图像的二维离散傅立叶变换以及性质 二、实验要求 1) 建立输入图像，在64?64的黑色图像矩阵的中心建立16?16的白色矩形图像点阵， 形成图像文件。对输入图像进行二维傅立叶变换，将原始图像及变换图像（三维、中心化）都显示于屏幕上。 2) 调整输入图像中白色矩形的位置，再进行变换，将原始图像及变换图像（三维、中 心化）都显示于屏幕上，比较变换结果。 3) 调整输入图像中白色矩形的尺寸（40?40，4?4），再进行变换，将原始图像及变 换图像（三维、中心化）都显示于屏幕上，比较变换结果。 三、实验仪器设备及软件 HP D538、MATLAB 四、实验原理 傅里叶变换作为分析数字图像的有利工具，因其可分离性、平移性、周期性和共轭对称性可以定量地方分析数字化系统，并且变换后的图像使得时间域和频域间的联系能够方便直观地解决许多问题。实验通过MATLAB 实验该项技能。 设),(y x f 是在空间域上等间隔采样得到的M ×N 的二维离散信号，x 和y 是离散实变量，u 和v 为离散频率变量，则二维离散傅里叶变换对一般地定义为 ∑∑ -=-=+-= 101 )],( 2ex p[),(1 ),(M x N y N yu M xu j y x f MN v u F π,1,0=u …，M-1；y=0，1，…N-1 ∑∑-=-=+=101 )],( 2ex p[),(),(M x N y N uy M ux j v u F y x f π ,1,0=x …，M-1；y=0，1，…N-1 在图像处理中，有事为了讨论上的方便，取M=N ，这样二维离散傅里叶变换对就定义为 ,]) (2ex p[),(1 ),(101 ∑∑ -=-=+- = N x N y N yu xu j y x f N v u F π 1,0,=v u …，N-1 ,]) (2ex p[ ),(1 ),(101 ∑∑-=-=+= N u N v N vy ux j v u F N y x f π 1,0,=y x ，…，N-1 其中，]/)(2exp[N yv xu j +-π是正变换核，]/)(2exp[N vy ux j +π是反变换核。将二维离散傅里叶变换的频谱的平方定义为),(y x f 的功率谱，记为 ),(),(|),(|),(222v u I v u R v u F v u P +== 功率谱反映了二维离散信号的能量在空间频率域上的分布情况。 五、实验步骤、程序及结果： 1、实验步骤： （1）、编写程序建立输入图像； （2）、对上述图像进行二维傅立叶变换，观察其频谱 （3）、改变输入图像中白框的位置，在进行二维傅里叶变换，观察频谱；
《数字图像处理》 实验报告 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 实验一 实验名称：图像增强 实验目的：1.熟悉图像在Matlab下的读入，输出及显示； 2.熟悉直方图均衡化； 3.熟悉图像的线性指数等； 4.熟悉图像的算术运算及几何变换. 实验仪器：计算机，Matlab软件 实验原理： 图像增强是为了使受到噪声等污染图像在视觉感知或某种准则下尽量的恢复到原始图像的水平之外，还需要有目的性地加强图像中的某些信息而抑制另一些信息，以便更好地利用图像。图像增强分频域处理和空间域处理，这里主要用空间域的方法进行增强。空间域的增强主要有：灰度变换和图像的空间滤波。 图像的直方图实际上就是图像的各像素点强度概率密度分布图，是一幅图像所有像素集合的最基本统计规律，均衡化是指在每个灰度级上都有相同的像素点过程。 实验内容如下： I=imread('E:\cs.jpg');%读取图像 subplot(2,2,1),imshow(I),title('源图像') J=rgb2gray(I)%灰度处理 subplot(2,2,2),imshow(J) %输出图像 title('灰度图像') %在原始图像中加标题 subplot(2,2,3),imhist(J) %输出原图直方图
title('原始图像直方图') I=imread('E:\cs.jpg');%读取图像 subplot(1,2,1),imshow(I); subplot(2,2,1),imshow(I),title('源图像') J=rgb2gray(I)%灰度处理 subplot(2,2,2),imshow(J),title('灰度变换后图像') J1=log(1+double(J)); subplot(2,2,3),imshow(J1,[]),title('对数变换后') 指数运算: I=imread('E:\dog.jpg'); f=double(I); g=(2^2*(f-1))-1 f=uint8(f); g=uint8(g); subplot(1,2,1);subimage(f),title('变换一') 00100200 源图像灰度变换后图像对数变换后
数字图像处理试验报告 实验二：数字图像的空间滤波和频域滤波 姓名：XX学号：2XXXXXXX 实验日期：2017 年4 月26 日 1.实验目的 1. 掌握图像滤波的基本定义及目的。 2. 理解空间域滤波的基本原理及方法。 3. 掌握进行图像的空域滤波的方法。 4. 掌握傅立叶变换及逆变换的基本原理方法。 5. 理解频域滤波的基本原理及方法。 6. 掌握进行图像的频域滤波的方法。 2.实验内容与要求 1. 平滑空间滤波： 1) 读出一幅图像，给这幅图像分别加入椒盐噪声和高斯噪声后并与前一张图显示在同一 图像窗口中。 2) 对加入噪声图像选用不同的平滑（低通）模板做运算，对比不同模板所形成的效果，要 求在同一窗口中显示。 3) 使用函数 imfilter 时，分别采用不同的填充方法（或边界选项，如零填 充、’replicate’、’symmetric’、’circular’）进行低通滤波，显示处理后的图 像。 4) 运用 for 循环，将加有椒盐噪声的图像进行 10 次，20 次均值滤波，查看其特点, 显 示均值处理后的图像（提示:利用fspecial 函数的’average’类型生成均值滤波器）。 5) 对加入椒盐噪声的图像分别采用均值滤波法，和中值滤波法对有噪声的图像做处理，要 求在同一窗口中显示结果。 6) 自己设计平滑空间滤波器，并将其对噪声图像进行处理，显示处理后的图像。 2. 锐化空间滤波 1) 读出一幅图像，采用3×3 的拉普拉斯算子 w = [ 1, 1, 1; 1 – 8 1; 1, 1, 1] 对其进行滤波。 2) 编写函数w = genlaplacian(n)，自动产生任一奇数尺寸n 的拉普拉斯算子，如5 ×5的拉普拉斯算子 w = [ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -24 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1] 3) 分别采用5×5，9×9，15×15和25×25大小的拉普拉斯算子对
实验一 程序的控制与转移 一、实验目的 1、掌握条件算符的使用。 2、掌握循环操作指令（BNAZ ）和比较操作指令（CMPR ） 二、实验设备 计算机、ZY13DSP12BD 实验箱、5402EVM 板。 三、实验原理 程序控制指令主要包括分支转移、子程序调用、子程序返回、条件操作及循环操作等。通过传送控制到程序存储器的其他位置，转移会中断连续的指令流。转移会影响在PC 中产生和保护的程序地址。其中转移可以分为两种形式的，一种是有条件的，另一种是无条件的。 四、实验内容 编写程序，实现计算y= ∑=5 1 i i x 的值。 五、实验步骤 1、用仿真机将计算机与ZY13DSP12BD 实验箱连接好，并依次打开实验箱电源、仿真机电源，然后运行CCS 软件。 2、新建一个项目：点击Project －New ，将项目命名为example2，并将项目保存在自己定义的文件夹下。 3、新建一个源文件example2.asm 。将该文件添加到工程example2.pjt 中。 4、在工程管理器中双击example2.asm ，编写源程序： .tiltle ”example2.asm ” .mmregs STACK .usect ”STACK ”,10H ;堆栈的设置 .bss x,5 ;为变量分配6个字的存储空间 .bss y,1 .def start .data table: .word 10,20,3,4,5 ;x1,x2,x3,x4,x5 .text Start: STM #0,SWWWSR ;插入0个等待状态 STM #STACK+10H,sp ;设置堆栈指针 STM #x,AR1 ;AR1指向x RPT #4 ;下一条被重复执行5遍 MVPD table,*AR1+ ;把程序存储器中的数据传送到数据存储器 LD #0,A ;A 清零 CALL SUM ;调用求和函数 end: B end SUM: STM #x,AR3 ;AR3指向x STM #4,AR2 ;AR2=4 loop: ADD *AR3+,A ;*AR3+A-->A,然后AR3+ BANZ loop,*AR2- ;如果AR2的值不为0,则跳到loop 处;否则执行下一条指令 STL A,*(y) ;把A 的低16位赋给变量y
摘要： 图像处理，用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。又称影像处理。基本内容图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值为一整数，称为灰度值。图像处理技术的主要内容包括图像压缩，增强和复原，匹配、描述和识别3个部分。图像处理一般指数字图像处理。 数字图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。目前，图像处理演示系统应用领域广泛医学、军事、科研、商业等领域。因为数字图像处理技术易于实现非线性处理，处理程序和处理参数可变，故是一项通用性强，精度高，处理方法灵活，信息保存、传送可靠的图像处理技术。本图像处理演示系统以数字图像处理理论为基础，对某些常用功能进行界面化设计，便于初级用户的操作。 设计要求 可视化界面，采用多幅不同形式图像验证系统的正确性； 合理选择不同形式图像，反应各功能模块的效果及验证系统的正确性 对图像进行灰度级映射，对比分析变换前后的直方图变化； 1.课题目的与要求 目的： 基本功能：彩色图像转灰度图像 图像的几何空间变换：平移，旋转，剪切，缩放 图像的算术处理：加、减、乘 图像的灰度拉伸方法（包含参数设置）； 直方图的统计和绘制；直方图均衡化和规定化； 要求： 1、熟悉图像点运算、代数运算、几何运算的基本定
义和常见方法； 2、掌握在MTLAB中对图像进行点运算、代数运算、几何运算的方法 3、掌握在MATLAB中进行插值的方法 4、运用MATLAB语言进行图像的插值缩放和插值旋转等 5、学会运用图像的灰度拉伸方法 6、学会运用图像的直方图设计和绘制；以及均衡化和规定化 7、进一步熟悉了解MATLAB语言的应用，将数字图像处理更好的应用于实际2.课题设计内容描述 1>彩色图像转化灰度图像： 大部分图像都是RGB格式。RGB是指红，绿，蓝三色。通常是每一色都是256个级。相当于过去摄影里提到了8级灰阶。 真彩色图像通常是就是指RGB。通常是三个8位，合起来是24位。不过每一个颜色并不一定是8位。比如有些显卡可以显示16位，或者是32位。所以就有16位真彩和32位真彩。 在一些特殊环境下需要将真彩色转换成灰度图像。 1单独处理每一个颜色分量。 2.处理图像的“灰度“，有时候又称为“高度”。边缘加强，平滑，去噪，加 锐度等。 3.当用黑白打印机打印照片时，通常也需要将彩色转成灰白，处理后再打印 4.摄影里，通过黑白照片体现“型体”与“线条”，“光线”。 2>图像的几何空间变化： 图像平移是将图像进行上下左右的等比例变化，不改变图像的特征，只改变位置。 图像比例缩放是指将给定的图像在x轴方向按比例缩放fx倍，在y轴按比例缩放fy倍，从而获得一幅新的图像。如果fx=fy，即在x轴方向和y轴方向缩放的比率相同，称这样的比例缩放为图像的全比例缩放。如果fx≠fy，图像的比例缩放会改变原始图象的像素间的相对位置，产生几何畸变。 旋转。一般图像的旋转是以图像的中心为原点，旋转一定的角度，也就是将图像上的所有像素都旋转一个相同的角度。旋转后图像的的大小一般会改变，即可以把转出显示区域的图像截去，或者扩大图像范围来显示所有的图像。图像的旋转变换也可以用矩阵变换来表示。
数字图像处理实验 报告 学生姓名：学号： 专业年级： 09级电子信息工程二班
实验一常用MATLAB图像处理命令 一、实验内容 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。 实验结果如右图： 代码如下： Subplot (1,3,1) i=imread('E:\数字图像处理\2.jpg') imshow(i) title('RGB') Subplot (1,3,2) j=rgb2gray(i) imshow(j) title('灰度') Subplot (1,3,3) k=im2bw(j,0.5) imshow(k) title('二值') 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。 实验结果如右图： 代码如下： Subplot (3,2,1) i=imread('E:\数字图像处理 \16.jpg') x=imresize(i,[250,320]) imshow(x) title('原图x') Subplot (3,2,2) j=imread(''E:\数字图像处理 \17.jpg') y=imresize(j,[250,320]) imshow(y) title('原图y') Subplot (3,2,3) z=imadd(x,y) imshow(z)
title('相加结果')；Subplot (3,2,4)；z=imsubtract(x,y)；imshow(z)；title('相减结果') Subplot (3,2,5)；z=immultiply(x,y)；imshow(z)；title('相乘结果') Subplot (3,2,6)；z=imdivide(x,y)；imshow(z)；title('相除结果') 3、对一幅图像进行灰度变化，实现图像变亮、变暗和负片效果，在同一个窗口内分成四个子窗口来分别显示，注上文字标题。 实验结果如右图： 代码如下： Subplot (2,2,1) i=imread('E:\数字图像处理 \23.jpg') imshow(i) title('原图') Subplot (2,2,2) J = imadjust(i,[],[],3); imshow(J) title('变暗') Subplot (2,2,3) J = imadjust(i,[],[],0.4) imshow(J) title('变亮') Subplot (2,2,4) J=255-i Imshow(J) title('变负') 二、实验总结 分析图像的代数运算结果，分别陈述图像的加、减、乘、除运算可能的应用领域。 解答：图像减运算与图像加运算的原理和用法类似，同样要求两幅图像X、Y的大小类型相同，但是图像减运算imsubtract()有可能导致结果中出现负数，此时系统将负数统一置为零，即为黑色。 乘运算实际上是对两幅原始图像X、Y对应的像素点进行点乘(X.*Y)，将结果输出到矩阵Z中，若乘以一个常数，将改变图像的亮度：若常数值大于1，则乘运算后的图像将会变亮；叵常数值小于是，则图像将会会暗。可用来改变图像的灰度级，实现灰度级变换，也可以用来遮住图像的某些部分，其典型应用是用于获得掩膜图像。 除运算操作与乘运算操作互为逆运算，就是对两幅图像的对应像素点进行点（X./Y)， imdivide()同样可以通过除以一个常数来改变原始图像的亮度，可用来改变图像的灰度级，其典型运用是比值图像处理。 加法运算的一个重要应用是对同一场景的多幅图像求平均值 减法运算常用于检测变化及运动的物体，图像相减运算又称为图像差分运算，差分运算还可以用于消除图像背景，用于混合图像的分离。
第四次实验报告 实验课程：图像图像处理实验人：尹丽（200921020047） 实验时间：2012年4月19日实验地点：5-602 指导老师：夏倩老师成绩： 一、实验内容： ⑴图像的锐化：使用Sobel，Laplacian 算子分别对图像进行运算，观察并体会运算结果。 ⑵综合练习：对需要进行处理的图像分析，正确运用所学的知识，采用正确的步骤，对图像进行各类处理，以得到令人满意的图像效果。 二、实验目的： 学会用Matlab中的下列函数对输入图像按实验内容进行运算；感受各种不同的图像处理方法对最终图像效果的影响。（imfilter；fspecial；） 三、实验步骤：
1、仔细阅读Matlab 帮助文件中有关以上函数的使用说明，能充分理解其使用方法并能运用它们完成实验内容。 2、将Fig3.41(c).jpg 图像文件读入Matlab ，使用filter2函数分别采用不同的算子对其作锐化运算，显示运算前后的图像。 3、算子的输入可采用直接输入法。其中Sobel ，Laplacian ，也可用fspecial 函数产生。 4、各类算子如下： ???? ??????---121000121 ??????????-111181111 5、将Fig3.46(a).jpg 图像文件读入Matlab ，按照以下步骤对其进行处理： （1）用带对角线的Laplacian 对其处理，以增强边缘。 （2）用imadd 函数叠加原始图像。可以看出噪声增强了，应想法降低。 （3）获取Sobel 模板并用filter2对其进行5×5邻域平均，以减少噪声。 5（1）实验代码如图： 对角线Laplacian Sobel 垂直梯度
二○一四～二○一五学年第一学期电子信息工程系 实验报告书 班级：电子信息工程（DB）1102班姓名 学号： 课程名称：数字图像处理 二○一四年十一月一日
实验一图像直方图处理及灰度变换（2学时） 实验目的： 1. 掌握读、写、显示图像的基本方法。 2. 掌握图像直方图的概念、计算方法以及直方图归一化、均衡化方法。 3. 掌握图像灰度变换的基本方法，理解灰度变换对图像外观的改善效果。 实验内容： 1. 读入一幅图像，判断其是否为灰度图像，如果不是灰度图像，将其转化为灰度图像。 2. 完成灰度图像的直方图计算、直方图归一化、直方图均衡化等操作。 3. 完成灰度图像的灰度变换操作，如线性变换、伽马变换、阈值变换（二值化）等，分别使用不同参数观察灰度变换效果（对灰度直方图的影响）。 实验步骤： 1. 将图片转换为灰度图片,进行直方图均衡，并统计图像的直方图： I1=imread('pic.jpg'); %读取图像 I2=rgb2gray(I1); %将彩色图变成灰度图 subplot(3,2,1); imshow(I1); title('原图'); subplot(3,2,3); imshow(I2); title('灰度图'); subplot(3,2,4); imhist(I2); %统计直方图 title('统计直方图'); subplot(3,2,5); J=histeq(I2); %直方图均衡 imshow(J); title('直方图均衡'); subplot(3,2,6); imhist(J); title('统计直方图');
原 图 灰度图 01000 2000 3000统计直方图 100200直方图均衡 0统计直方图 100200 仿真分析： 将灰度图直方图均衡后，从图形上反映出细节更加丰富，图像动态范围增大，深色的地方颜色更深，浅色的地方颜色更前，对比更鲜明。从直方图上反应，暗部到亮部像素分布更加均匀。 2. 将图片进行阈值变换和灰度调整，并统计图像的直方图： I1=imread('rice.png'); I2=im2bw(I1,0.5); %选取阈值为0.5 I3=imadjust(I1,[0.3 0.9],[]); %设置灰度为0.3-0.9 subplot(3,2,1); imshow(I1); title('原图'); subplot(3,2,3); imshow(I2); title('阈值变换'); subplot(3,2,5); imshow(I3); title('灰度调整'); subplot(3,2,2); imhist(I1); title('统计直方图'); subplot(3,2,4);
东南大学自动化学院 实验报告 课程名称： D SP 原理及C 程序开发 第二次实验 实验名称：基于DSP 系统的实验——指示灯、拨码开关和定时器院（系）：自动化专业：自动化 姓名：学号： 实验室：实验组别： 同组人员：实验时间：2012 年 4 月 18日 评定成绩：审阅教师： 第一部分实验：基于DSP 系统的实验——指示灯和拨码开关 一．实验目的 1. 了解ICETEK –F28335-A 评估板在TMS320F28335DSP 外部扩展存储空间上的扩展。 2. 了解ICETEK –F28335-A 评估板上指示灯和拨码开关扩展原理。 3. 学习在C 语言中使用扩展的控制寄存器的方法。 二．实验设备 计算机，ICETEK –F28335-A 实验箱（或ICETEK 仿真器+ICETEK–F28335-A 评估板+相关连线及电源）。 三．实验原理
1．TMS320F28335DSP 的存储器扩展接口 存储器扩展接口是DSP 扩展片外资源的主要接口，它提供了一组控制信号和地址、数据线，可以扩展各类存储器和存储器、寄存器映射的外设。 -ICETEK –F28335-A 评估板在扩展接口上除了扩展了片外SRAM 外，还扩展了指示灯、DIP 开关和D/A 设备。具体扩展地址如下： 0x180004- 0x180005：D/A 转换控制寄存器 0x180001：板上DIP 开关控制寄存器 0x180000：板上指示灯控制寄存器 -与ICETEK –F28335-A 评估板连接的ICETEK-CTR 显示控制模块也使用扩展空间控制主要设备： 208000-208004h ：读-键盘扫描值，写-液晶控制寄存器 208002-208002h ：液晶辅助控制寄存器 208003-208004h ：液晶显示数据寄存器 2．指示灯与拨码开关扩展原理
计算机图像处理实验报告 哈哈哈哈哈哈实验台31 1.应用MATLAB语言编写显示一幅灰度图像、二值图像、索引图像及 彩色图像的程序，并进行相互之间的转换 1)彩色图像转换为灰度图像、索引图像、二值图像 A=imread('F:\colorful.jpg'); subplot(221);imshow(A);title('彩色图像'); I1=rgb2gray(A); subplot(222);imshow(I1);title('灰度图像'); [X1,map]=rgb2ind(A,256); subplot(223);imshow(X1);title('索引图像'); BW=im2bw(A); subplot(224);imshow(BW);title('二值图像'); 彩色图像灰度图像 索引图像二值图像
2)灰度图像转换为索引图像、二值图像 clear A=imread('F:\colorful.jpg'); B=rgb2gray(A); subplot(131);imshow(B);title('灰度图像'); [X2,map]=gray2ind(B,128); subplot(132);imshow(X2);title('索引图像'); BW2=im2bw(B); subplot(133);imshow(BW2);title('二值图像'); 灰度图像索引图像二值图像 3)索引图像转为灰度图像、二值图像、彩色图像 clear A=imread('F:\colorful.jpg'); [X,map]=rgb2ind(A,256); subplot(221);imshow(X);title('索引图像'); I3=ind2gray(X,map); subplot(222);imshow(I3);title('灰度图像'); BW3=im2bw(X,map,0.5); subplot(223);imshow(BW3);title('二值图像'); RGB=ind2rgb(X,map); subplot(24);imshow(RGB);title('还原彩色图像'); 索引图像灰度图像 二值图像还原彩色图像