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第5章 图像变换技术 MATLAB 数字图像处理课件

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第五篇Matlab图像处理PPT课件

第五篇Matlab图像处理PPT课件

3）immovie 以动画方式显示图像各帧，既将各帧图片转换为matlab动画格式；只能用索引图
像； mov=immovie(X,map)
实例：5-7.m
4）subimage subplot以子图方式在一个图像窗口中显示多幅图像，但整个图像窗口采用一个调
色板，subimage可以在各个子图中采用各自的调色板； 实例：5-8.m
3）pixval 交互显示单个像素的亮度值；显示欧几里得距离；
4）imfinfo
第4页/共40页
5）size(I) 获得图像矩阵大小；
6）保存图像 imwrite(I,filename,fmt) imwrite(I,map,filename,fmt) I—待保存的图像矩阵；filename—图像保存路
第20页/共40页
5）zoom 缩放图像
zoom on，zoom off 打开或关闭缩放功能
zoom out
恢复图像的原始尺寸
zoom reset
以当前图像尺寸作为缩放起点
zoom xon，zoom yon 设置X或Y轴缩放功能
6）warp
纹理映射
imshow显示的图像在二维平面上，纹理映射可以把图像显示在其他类型的表 面，如柱面、球面等等；
为uint8和uint16，分别对应[0 255]、[0 65535]
2）二值图像 像素取值只能为0或1；逻辑矩阵；
B=logical(A) 非零为1；
第6页/共40页
3）索引图像 索引图像包括调色板和图像数据两部分，是把颜色进行排列、编号，图像数据
对应为该点像素的颜色序号而非颜色本身； 调色板为m×3矩阵，每一行代表一种颜色，各元素的值介于[0,1]之间，乘以
2）im2bw

数字图像处理MATLAB在数字图像处理PPT

数字图像处理MATLAB在数字图像处理PPT

感谢您的指导！ 再见！
利用Matlab进行数字图像处理 四、利用Matlab进行数字图像处理
由于Matlab的广泛使用，出现了在各个专业领域 由于Matlab的广泛使用，出现了在各个专业领域 使用的工具箱，其中包括功能强大的适用于图像 分析和处理的工具箱，利用这些工具箱所提供的 丰富的函数，我们可以方便地对数字图像进行分 析处理和研究。 同时Matlab支持多种图形文件格式，打开各种不 同时Matlab支持多种图形文件格式，打开各种不 同图像格式的文件时不需要专业软件，使得操作 变得更加灵活。工具箱可靠性很高，因此用户可 以把精力集中在算法而不是编程上，大大提高了 工作效率。
八、参考文献
1 缪绍纲. 数字图像处理:活用Matlab[M ]. 成 缪绍纲. 数字图像处理:活用Matlab[M 都:西南交通大学出版社, 2001. 98 - 112. 西南交通大学出版社, 2 阮秋琦. 数字图像处理学[M ]. 北京:电子工 阮秋琦. 数字图像处理学[M 北京: 业出版社, 业出版社, 2001. 390 - 424. 3林蔚天. 图像处理与汽车牌照识别[ J ]. 山东 林蔚天. 图像处理与汽车牌照识别[ 理工大学学报, 理工大学学报, 2003, (6) : 30 - 34.
三、MATLAB的主要功能 MATLAB的主要功能
主要具备数值计算功能，符号计算功能，数据分 析功能，动态仿真功能，图形文字统一处理功能。 MATLAB可以进行图像类型转换，提供4 MATLAB可以进行图像类型转换，提供4种类型： 真彩色（RGB），索引色图像，灰度图像和二值 真彩色（RGB），索引色图像，灰度图像和二值 RGB 图像。在图像处理技术中，图像的正交变换技术 有着广泛的应用，通过变换，改变的图像的表示 域及表示数据。如傅里叶变换，离散余弦变换， radon变换，离散小波变换等，此外在图像增强， radon变换，离散小波变换等，此外在图像增强， 边缘检测和图像分割方面有很好的应用，利用 MATLAB有效的促进了数字图像处理的研究开发。 MATLAB有效的促进了数字图像处理的研究开发。

第5章 图像变换技术 MATLAB 数字图像处理课件

第5章 图像变换技术 MATLAB 数字图像处理课件

5.6.2 Hough变换的MATLAB实现
hough函数用于实现Hough变换。其调用格式为： （1）[H, theta, rho]=hough(BW) （2）[H, theta, rho]=hough(BW, param1,
val1, param2, val2)
【例5-15】用hough函数检测图像中的直线。
【例5-18】利用radon函数和iradon函数构造一个 简单图像的投影并重建图像。
5.8 Fan-Beam变换
5.8.1 计算Fan-Beam投影
在使用fanbeam函数计算图像Fan-Beam投影时，需 要指定一些参数，如图像、Fan-Beam投影光束源 点距离和旋转中心（图像中心像素点）。
【例5-16】针对方形图像，从0°～180°每隔1° 计算一次Radon变换。
x'
70 -60
60 -40
50 -20
40 0
30 20
20 40
10 60
0
50
100
150
(degrees)
【例5-17】利用Radon函数实现边缘检测。
x
R (x) -100
-50 0
50 100
0 20 40 60 80 100 120 140 160 (degrees)
F(u,v)f(x,y)A(x,y;u,v) x0y0
逆变换:
N1N1
f(x,y)F(u,v)B(x,y;u,v) u0v0
5.3 傅里叶变换
傅里叶变换应用十分广泛，如图像特征提取、空 间频域滤波、图像恢复和纹理分析等。
5.3.1 一维连续傅里叶变换
复数的模和实部、虚部的关系、复数在实平面上 的向量角度与实部、虚部的关系:

图像处理第五章-图像变换PPT课件

图像处理第五章-图像变换PPT课件

傅氏谱 F(u,v) R2(u,v) I 2(u,v)
相位
(u,v) tg1 I(u,v)
R(u, v)
能量谱 | F(u,v) |2 R2(u,v) I 2(u,v)
计算傅里叶变换
一维DFT 图像的尺寸为N
F(u)
1
N1
f
j2 un
(n)e N
N n0
0u N 1
ej cos jsin
数字图像处理与分析
第五章 图像变换
青岛科技大学自动化与电子工程学 院
.
•1
5-1
第5章 图像变换
为了有效和快速地对图像进行处理和分 析，常常需要将原定义在图像空间的图像以某 种形式转换到另外一些空间中，并利用这些空 间的特有性质方便地进行一定的加工，最后再 转换回图像空间以得到所需的处理效果。
变换是双向的，或者说需要双向的变 换。在图像处理中，一般将从图像空间向其他 空间的变换称为正变换，而将从其他空间向图 像空间的变换称为反变换或逆变换。
.5章
5-9
注意：傅里叶变换FT DFT FFT
DFT
F(u,v)1N1N1f(x,y)ej2(u xv)y/N Nx0y0
IDFT
f(x,y)1N1N1F(u,v)ej2(u xv)y/N
Nx0y0
F(u,v)
|F(u,v)| e j (u,v) R(u,v)+i I(u,v)
幅值
相角 实部 虚部
.第5章5章
5-45
5.2 沃尔什和哈达玛变换
沃尔什变换
1-D沃尔什变换
沃尔什变换有一个特殊的变换核
h(x,u) 1
n1
(1)bi(x) bn1i(u)

MATLAB数字图像处理课件

MATLAB数字图像处理课件

数字图像已经应用到各个领域，无处不在。那 么对数字图像的处理主要有以下方面： （1）图像变换：傅立叶变换，小波变换等。 （2）图像增强与复原：突出图像信息，抗干扰。 （3）图像压缩编码：简化图像利于传输等。 （4）图像分割：提取图像中的有意义的特征。 （5）图像分析：对图像中的信息进行各种分析。 （6）图像识别：提取图像中的信息进行判别。 （7）图像隐藏：对图像加入水印进行信息伪装。 ………
表示该种颜色中红、绿、蓝的比例情况，所有元素值都在[0，1]内。
数据矩阵 （图片）
像素 点
对应
双精度色图矩阵 （色彩） …… …… ……
2）灰度图像：数据矩阵中的元素值一般都在[0,1]或 [0,255]之间，灰度图像根据这些数据利用线性插值来 和色图中的颜色种类匹配。
•注意：灰度图像一般看起来是一副 黑白图像，但是色彩明暗度较二值 图像更为丰富。因为每一个像素点 的取值在[0,1]或[0,255]之间。

3）象素：是图像在计算机显示中的度量单位，可以变化，可大 可小。 4）分辨率：是用于度量图像在显示器中清晰程度的一个参数， 分辨率越高，图像越清晰。分辨率是与象素相关的，即单位长度 上的象素数就是分辨率。由此可知，分辨率越高，象素的几何尺 寸就越小。 5）图像文件的大小：指一幅图像在计算机中保存时所占用的磁 盘空间，其大小与所用的颜色模式有关。灰度图像中的每一个灰 度象素只占用一个字节（8位），RGB图像中红、绿、蓝各占用 一个字节。另外，图像文件的大小也直接与其分辨率有关，原因 是当分辨率增加时，一幅图像所包含的象素量急剧增加。 6）句柄：就是对象的代号或标志，它能使计算机方便地找到所 需要的对象并加以相应的操作。MATLAB中的句柄图形对象包 括轴、文本、菜单、控制框、图像等。

Matlab数字图像处理PPT课件

Matlab数字图像处理PPT课件
Matlab数字图像处理PPT课件
/2、图像的点运算
三、灰度的对数变换
tclo kg s
c为尺度比例常数，s为源灰度值，t为变换后的目标灰 度值。k为常数。灰度的对数变换可以增强一幅图像 中较暗部分的细节，可用来扩展被压缩的高值图像中 的较暗像素。广泛应用于频谱图像的显示中。
Warning：log函数会对输入图像矩阵s中的每个元素进行
1边界选项symmetricreplicatecircular2尺寸选项samefull3模式选项corrconv三滤波器设计4空间域图像增强hfspecialtypeparameters合法取值功能average平均模板disk圆形领域的平均模板gaussian高斯模板laplacian拉普拉斯模板log高斯拉普拉斯模板prewittprewitt水平边缘检测算子sobelsobel水平边缘检测算子parameters为可选项是和所选定的滤波器类型type相关的配置参数如尺寸和标准差等
I=fft2(x);%快速傅里叶变换 I=fft2(x,m,n);
x为输入图像；m和n分别用于将x的第一和第二维规整到指定的长度。 当m和n均为2的整数次幂时算法的执行速度要比m和n均为素数时快。
I1=abs(I);%计算I的幅度谱 I2=angle(I);%计算I的相位谱
W(1,-1) W(1,0) W(1, 1)
f(x-1,y-1) f(x-1,y) f(x-1,y+1)
f(x,y-1) f(x,y)
f(x,y+1)
f(x+1,y-1) f(x+1,y) f(x+1,y+1)
B=imfilter(f,w,option1,option2,…);
f 为要进行滤波操作的图像。 w为滤波操作使用的模板，为一个二维数组，可自己定义。 option1……是可选项，包括： 1、边界选项（’symmetric’、’replicate’、’circular’） 2、尺寸选项（’same’、’full’） 3、模式选项（’corr’、’conv’）

MATLAB图形图像处理 ppt课件

MATLAB图形图像处理 ppt课件
③若x和y 都是矩阵时：大小必须相同，矩阵x 的每列与y的每列画一条曲线。
(1)
(2)
x
(3)
图示
x y
x y
x
例: 设x为时间向量，运行下面的程序，画出以x为 横坐标，y为纵坐标的曲线，如图所示。
>> x=0:0.2:2*pi; >> y=sin(x); >> plot(x,y);
图 3.2 正弦曲线图
3.1 二维图形的绘制
用MATLAB绘图命令可以在图形窗口内画 出各种图形曲线，并使用不同的线型、颜 色、点型和标注来修饰这些图形曲线。
绘图的一般步骤
• 1. 曲线数据准备 • 2. 指定图形窗口和子图位置 • 3. 绘制图形 • 4. 设置坐标轴和图形注释 • 5. 仅对三维图形使用的着色和视点等设置 • 6. 图形的精细修饰 • 7. 按指定格式保存或导出图形
3.1.1 直角坐标系中的绘图
• plot命令:可用来绘制直角坐标系中的各种 曲线.
• 它的主要格式为： plot(y) plot(x,y) plot(x,y,’s’)
plot( )函数的应用形式:
plot(y)
y为向量 y为矩阵
plot(x,y)
x,y均为向量 一向量,一矩阵
x,y均为矩阵
plot(x1,y1,x2,y2,...)
6
% y1长度与x的行数相等
• >> y2=[1 1 1 1;2 2 2 2;3 3 3 3] • y2 = • 1111 • 2222 • 3333
• >>plot(x,y2);
plot(x,y,’s’)
• x，y情况和第二种一样，’s’是图形的属 性字符串，这些属性字符串包括三个方面， 第一方面指定图形曲线的颜色，第二方面指 定数据点的标记类型，第三方面指定线的类 型，将在3.1.3节中介绍。

数字图像处理(MATLAB版)第5章 几何变换

数字图像处理(MATLAB版)第5章 几何变换

f12

f1n 1 f 2 n 1 f nn 1
f 22 fn2
f1n f2n f nn
0 0 G 0 0
0 f11 f 21 f n1
0 f12

f 22 fn2
0 f1n 1 f 2 n 1 f nn 1

sin （5-36） cos
图像旋转角度用矩阵形式表示为 x cos sin x （5-37） y sin cos y
所以，图像旋转可以分解成三次图像的 错切来实现。
5.2.6 图像的镜像变换
5.4.1 画图软件中的图像扭曲 5.4.2 图像二维空间变换
5.4.1 画图软件中的图像扭曲
在图像处理软件中，都提供了图像扭曲 的功能。
a1 T T1T2 0 0 0 0 a2 0 d1 0 0 1 0 0 d2 0 0 a1a2 0 0 1 0 0 d1d 2 0 0 0 1
（5-54）
3．复合旋转
5.4 图像的几何变换
imcrop函数调用格式为：
● ● ● ● ● ● ● ● ● I2=imcrop(I) X2=imcrop(I, map) RGB2=imcrop(RGB) I2=imcrop(I, rect) X2=imcrop(X, map, rect) RGB2=imcrop(RGB, rect) […]=imcrop(x, y, …) [A, rect]=imcrop(…) [x,y, A, rect]=imcrop( …)
1．水平镜像
2．垂直镜像
3．对角镜像

matlab与数字图像处理 PPT课件

matlab与数字图像处理 PPT课件
hjian@
数字图像处理，2008年
中山大学信息科学与技术学院计算机系，黄剑
The MATLAB Image Processing 2 Toolbox
• The Image Processing Toolbox is a collection
of MATLAB functions (called M-functions or Mfiles) that extend the capability of the MATLAB environment for the solution of digital image processing problems.
数字图像处理，2008年
中山大学信息科学与技术学院计算机系，黄剑
10
Displaying an image(cont.)
• Spatial domain
数字图像处理，2008年
中山大学信息科学与技术学院计算机系，黄剑
11
Displaying an image(cont.)
• pixval : 功能:cursor on image to show pixel values 用法: imshow(I),pixval
eddins36数字图像处理2008年中山大学信息科学与技术学院计算机系黄剑3个projects?电能表读数识别?人脸检测?印刷线路板缺陷检测37数字图像处理2008年中山大学信息科学与技术学院计算机系黄剑电能表读数识别?对字轮进行精确定位与识别
Matlab with DIP 教学
计算机科学系 黄剑
数字图ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ处理，2008年
中山大学信息科学与技术学院计算机系，黄剑
4
How do I know M-function?

精通MATLAB图像处理 PPT课件

精通MATLAB图像处理 PPT课件

2018/11/8
6
小波工具箱
主要功能有：
(1)、完整的GUI和命令行功能，用于分析，综合 和去噪、压缩信号和图像 (2)、小波和信号处理工具箱，其中包括实现从 尺度到频率变换的函数 (3)、连续小波变换，用于多出度信号分析 (4)、分解和分析多分辨率信号和图像 (5)、信号和图像的小波包变换
2018/11/8
2018/11/8 24
关系运算和逻辑运算
符号 < <= > 功能 小于 小于或等于 大于 符号 >= == ~= 功能 大于或等于 等于 不等于
符号 &
功能 逻辑与
符号 ~
功能 逻辑非
|
2018/11/8
逻辑或
——
——
25
关系运算函数及逻辑运算函数
函数名 功能 函数名 功能
all any
所有向量为非零元素时为真 任一向量为非零元素时为真
xor ——
逻辑异或运算 ——
函数名
功能
函数名
功能
bitand
bitor bitxor
2018/11/8
位方式的逻辑与运算
位方式的逻辑或运算 位方式的逻辑异或运算
bitcmp
bitmax bitshift
位比较运算
最大无符号浮点整数 二进制数的移位运算
26
第三章 MATLAB程序设计

程序设计概述 MATLAB不仅是一种功能强大的高级语言，而且是 一个集成的交互式开发环境，用户可以通过MATLAB提 供的编辑调试器编写和调试MATLAB代码. MATLAB提供了代码书写和调试的集成开发环境， 用户可以在调试器中完成书写和调试过程。单击 MATLAB主界面的“新建”工具按钮或者选择 “File”——“New”——“M-File”菜单命令，就可 以打开MATLAB代码编辑器-调试器 开发MATLAB程序一般需要经历代码编写、调试、 优化几个阶段。

最新数字图像处理及应用(MATLAB)第5章PPT课件

最新数字图像处理及应用(MATLAB)第5章PPT课件
支持MacOS，同样也能支持Windows系列。 5.ASF格式
用户可以直接使用Windows自带的Windows Media Player 对其进行播放。由于它使用了MPEG-4的压缩算法，所以压缩
率和图像的质量都很不错。 6.WMF格式
是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以直接在
网上实时观看视频节目的文件压缩格式。主要优点包括：本
本章在介绍数字视频基本概念的基础上，讲述了视频检测技术和视频压缩技 术，并对熵编码和变换编码进行阐述。
（1） Y：U：V＝4：1：1 这种方式是在每4个连续的采 样点上，取4个亮度Y的样本值，而色差U、V分别取其第一点 的样本值，共6个样本。显然这种方式的采样比例与全电视
信号中的亮度、色度的带宽比例相同，数据量较小。 （2）Y：U：V＝4：2：2 这种方式是在每4个连续的采样 点上，取4个亮度Y的样本值，而色差U、V分别取其第一点和 第三点的样本值，共8个样本。这种方式能给信号的转换留
有一定余量，效果更好一些。这是通常所用的方式。 （3）Y：U：V＝4：4：4
在这种方式中，对每个采样点，亮度Y、色差U、V各取 一个样本。显然这种方式对于原本就具有较高质量的信号源，
可以保证其色彩质量，但信息量大。
5.1.4 常用视频文件格式
视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络中播放的网络流媒 体影像视频两大类。网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于视频点 播、网络演示、远程教育、网络视频广告等因特网信息服务领域。现如今各种各样 的视频格式很多，但是对于每一种视频格式都有各自的特点，只有熟悉了各种各样 的视频格式，才能够为后来的视频格式的转换打好基础。下面就来简单地为给大家 介绍一些常见的视频格式：
盘中的.dat文件等。 MPEG-2：这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作（压缩）方面，同时 在一些HDTV（高清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上面也有 相当的应用。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v

数字图像处理MATLAB图像处理PPT课件

数字图像处理MATLAB图像处理PPT课件
C(x, y) A(x, y) B(x, y) 差值图像提供了图像间的差值信息，能用于指导动态监测、 运动目标的检测和跟踪、图像背景的消除及目标识别等。
主要应用举例： ➢ 差影法(检测同一场景两幅图像之间的变化) ➢ 混合图像的分离
第17页/共41页
（1）检测同一场景两幅图像之间的变化
设：时刻1的图像为 T1(x,y)， 时刻2的图像为 T2(x,y) g(x,y) = T2 (x,y) - T1(x,y)
第25页/共41页
除法运算(Division)
4、除法运算
C(x, y) A(x, y) B(x, y)
简单的除法运算可用于改变图像的灰度级， 常用于遥感图像处理中。
在四种算术运算中，减法与加法在图像增强 处理中最为有用。
第26页/共41页
几何变换
1）简单变换 • 问题描述：图像的平移、放缩和旋转。 • 解题思路：从易到难。工具：线性代数中的齐次坐标。
x
象
素
y1
填y
充
映
射
f(x1,y1) (x1,y1)非整型
f(x,y) (x,y)整型
第32页/共41页
图像的缩放
• 两种映射方法的对比 • 对于向前映射：每个输出图像的灰度要经过多次运算； • 对于向后映射：每个输出图像的灰度只要经过一次运算。
实际应用中，更经常采用向后映射法。 其中,根据四个相邻像素灰度值计算某位置的像素灰度
1、加法运算
C(x, y) A(x, y) B(x, y)
主要应用举例： ➢ 去除“叠加性”随机噪音 ➢ 生成图像叠加效果
第12页/共41页
（1）去除“叠加性”噪音
对于原图象f(x,y),有一个噪音图像集 { g i (x ,y) } 其中：g i (x ,y) = f(x,y) + ei(x,y)

数字图像处理及MATLAB实现PPT课件

数字图像处理及MATLAB实现PPT课件
第12页/共69页
8.3.2梯度图像二值化
• 如果用适中的阈值对一幅梯度图像进行二值化，Kirsch的分割法利用了这种现象。 • 算法步骤 • 用一个中偏低的灰度阈值对梯度图像进行二值化从而检测出物体和背景，物体与背景被处于阈值之上的边
界点带分开。随着阈值逐渐提高，就引起物体和背景的同时增长。当它们接触上而又不至于合并时，可用 接触点来定义边界。这是分水岭算法在梯度图像中的应用。
OTSU算法定义：该算法是在灰度直方图的基础上用最小二乘法原理推导出来的， 具有统计意义上的最佳分割阈值。
第8页/共69页
• OTSU基本原理：以最佳阈值将图像的灰度直方图分割成两部分，是两部分之 间的方差取最大值，即分离性最大。
第9页/共69页
3. 迭代法求阈值
原理：图像中前景与背景之间的灰度分布为相互不重叠，在该前提下，实现对 两类对象的阈值分割方法。
除非图像中的物体有陡峭的边沿，否则灰度阈值的取值对所抽取物体的边界的 定位和整体的尺寸有很大的影响。这意味着后续的尺寸（特别是面积）的测量 对于灰度阈值的选择很敏感。由于这个原因，我们需要一个最佳的，或至少是 具有一致性的方法确定阈值。
第5页/共69页
1.直方图技术
• 含有一个与背景明显对比的物体的图像其有包含双峰的灰度直方图
第21页/共69页
Sobel边缘算子图
第22页/共69页
Prewitt边缘算子
Prewitr边缘算子 第23页/共69页
Kirsch边缘算子
图像中的每个点均与这8个模板进行卷积，每个掩模对某个特定边缘方向作出最大响应。所有8个方向中的 最大值作为边缘幅度图像的输出。最大响应掩模的序号构成了对边缘方向的编码。 Kirsch算子的梯度幅度值

数字图像处理MATLAB图像处理PPT学习教案

数字图像处理MATLAB图像处理PPT学习教案
标准) ④ pcx(paintbrush，画刷格式) ⑤ png(portable network graphics，可移植网络图像) ⑥ tiff(tagged image file format，标记图像文件) ⑦ xwd(x window dump) ⑧ gif(graphics interch第a2n页g/e共f4o1页rmat，图形交换)
gx,y f x,y ex,y
混入噪声的图像 原始图像 随机噪声
g(x, y) 1 M
M
fi (x, y) ei (x, y)
i 1
f (x, y) 1 M
M
ei (x, y)
i 1
第13页/共41页
则 gx, y 是 f x, y 的无偏估计
Eg
x,
y
E
1 M
M gi x, y
似值。
第35页/共41页
优点：当P(x0,y0）点各相邻像 素间灰度变化较小时，此法
是最简单快速的插值方法
缺点：当P(x0,y0）点相邻像素 间灰度值差异很大时，该灰
第36页/共41页
度估值方法会产生较大的误
图像的缩放
（2）双线性插值
输出像素是它在输入图像中 2*2领域采样点的平均值，它 根据某像素周围4个像素的灰 度值在水平和垂直两个方向上 对其插值；
MATLAB的图像类型
二值图像（Binary）：图像的 取值为0或1；
索引图像（Indexed, pseudocolor）：图像为m*n矩 阵，矩阵元素的值指向颜色映 像表（colormap）；
灰度图像（intensity, gray scale, gray level）：第3图页/共4为1页 m*n矩阵， 矩阵元素的值指的是灰度值。

数字图像处理-----MATLAB图像处理共43页PPT

数字图像处理-----MATLAB图像处理共43页PPT
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
数字图像处理TLAB图像处理
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。

基于MATLAB的数字图像处理_毕业设计PPT

基于MATLAB的数字图像处理_毕业设计PPT

二值图像分析
1.膨胀 膨胀是使区域从四周向 外扩大，给图像中的对象边 界添加像素。 2.腐蚀 腐蚀则是使区域从四周 同时向内缩小，删除对象边 界某些像素。
二值图像分析
3.综合应用 （1）噪声滤除 开运算:开运算是先对图像进行腐蚀，然后再进行膨胀的结果。 闭运算:闭运算是先对图像进行膨胀，然后再进行腐蚀的结果。 将开启运算和闭合运算结合起来可构成噪声滤除器。 MATLAB中还提供了预定义的形态函数bwmorph。 代码： I3=imnoise(I2,'salt & pepper'); I4=bwmorph(I3,'open'); I5=bwmorph(I4,'close');
图像复原
原始图像
模糊后的图像
加噪后的图像
恢复后的图像
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
运行后：
图像增强
空域滤波增强：
1.线性平滑滤波器 线性低通滤波器是最常用的线性平滑滤波器。这种滤波器的所有系数
都是正的。对3*3的模板来说，最简单的操作是取所有系数都为1。为保证输
出图像仍在原来的灰度范围内，在计算R后要将其除以9再进行赋值。这种 方法称为邻域平均法。
代码：I=imread('saturn.tif'); J=imnoise(I,'salt & pepper',0.02); imshow（I） figure，imshow（J） K1=filter2(fspecial('average',3),J)/255; figure,imshow(K1) ` title('3*3的均值滤波器')
MATLAB新特点： 1.数据类型和面向对象编程技术 2.控制流和函数类型 3.大量引入图形用户界面 4.引入了全方位帮助系统 5. M 文件编辑、调试 的集成环境和性能剖析 6.MATLAB 环境可运行文件的多样化
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5.6.2 Hough变换的MATLAB实现
hough函数用于实现Hough变换。其调用格式为： （1）[H, theta, rho]=hough(BW) （2）[H, theta, rho]=hough(BW, param1,
val1, param2, val2)
【例5-15】用hough函数检测图像中的直线。
（2）B = idct2(A,m,n)或B = idct2(A,[m n])：在对图 像A进行二维离散余弦逆变换前，先将图像A补零到m×n。 如果m和n比图像A的尺寸小，则在进行变换前，将图像A进 行剪切。
【例5-9】对图像进行二维离散余弦逆变换。
（a）原始图像
（b）逆DCT变换
3．dctmtx函数 在MATLAB图像处理工具箱中提供了dctmtx函数用
于计算二维离散DCT矩阵。 其调用格式为：D = dctmtx(n)。
返回n×n的DCT变换矩阵，如果矩阵A的大小为 n×n，D*A为A矩阵每一列的DCT变换值，A*D'为A 每一列的DCT变换值的转置（当A为n×n的方阵） 。
【例5-10】计算二维离散DCT矩阵。
（a）原始图像
（b）离散DCT矩阵
5.4 离散余弦变换
5.4.1 一维离散余弦变换 5.4.2 二维离散余弦变换 5.4.3 快速离散余弦变换
5.4.4 离散余弦变换的MATLAB实现
1．dct2函数 在MATLAB图像处理工具箱中提供了dct2函数用于实现二维
离散余弦变换。该函数常用于图像压缩，最常见的便是用 于JPEG图像压缩。其调用格式为： （1）B = dct2(A)：返回图像A的二维离散余弦变换值，其 大小与A相同，且各元素为离散余弦变换的系数B(k1,k2)。 （2）B = dct2(A,m,n)或B = dct2(A,[m n])：在对图像A 进行二维离散余弦变换前，先将图像A补零到m×n。如果m 和n比图像A的尺寸小，则在进行变换前，将图像A进行剪切 。
【例5-8】对autumn.tif函数进行DCT变换。
（a）原始图像
（b）DCT变换
2．idct2函数
idct2函数用于实现图像的二维离散余弦逆变换。该函数 一般用于压缩图像的重构。其调用格式为：
（1）B = idct2(A)：返回图像A的二维离散余弦逆变换值 ，其大小与A相同，且各元素为离散余弦逆变换的系数 B(k1,k2)。
【例5-11】利用JPEG的压缩原理，输入一幅图像 ，将其分成8×8的图像块，计算每像
（b）压缩重构图像
5.5 沃尔什（Walsh）-哈达玛 （Hadamard）变换
5.5.1 沃尔什-哈达玛变换概述
5.5.2 沃尔什-哈达玛变换MATLAB实现
【例5-13】利用沃尔什-哈达玛变换实现图像的压 缩处理。
5.3.2 一维离散傅里叶变换
5.3.3 二维连续傅里叶变换
5.3.4 二维离散傅里叶变换
5.3.5 实现傅里叶变换的MATLAB函数
fft函数用于实现一维快速傅里叶变换。调用格式为：
（1）Y=fft(X) （2）Y=fft(X,n) （3）Y=fft(X,[],dim) Y=fft(X,n,dim)
F(u,v)f(x,y)A(x,y;u,v) x0y0
逆变换:
N1N1
f(x,y)F(u,v)B(x,y;u,v) u0v0
5.3 傅里叶变换
傅里叶变换应用十分广泛，如图像特征提取、空 间频域滤波、图像恢复和纹理分析等。
5.3.1 一维连续傅里叶变换
复数的模和实部、虚部的关系、复数在实平面上 的向量角度与实部、虚部的关系:
5.3.6 傅里叶变换性质
1．线性 2．可分离性 3．平移性 4．周期性及共轭对称性 5．旋转不变性 6．快速卷积 7．空域平移性 8．频域平移
【例5-4】求线性滤波器的频率响应。
Magnitude
1
0.8
0.6
0.4
0.2 1
1
0
0.5
0
-0.5
Fy
-1 -1
Fx
【例5-5】对给定的图像进行傅里叶变换平移。
第5章 图像变换技术
目录
5.1 图像变换的概述 5.2 正交变换通用算子 5.3 傅里叶变换
5.4 离散余弦变换 5.5 Walsh-Hadamard变换 5.6 Hough变换 5.7 Radon变换 5.8 Fan-Beam变换
5.1 图像变换概述
二维正交变换关系——
正变换：
N1N1
fft2函数用于实现二维傅里叶变换。调用格式为：
（1）Y=fft2(X) （2）Y=fft2(X,m,n)
fftn函数用于实现n维傅里叶变换。调用格式为：
（1）Y = fftn(X) （2）Y = fftn(X,siz)
【例5-1】对矩阵进行零填充后，进行快速傅里叶 变换。
5 4 3 2 1 0 -1
gantrycrane.png
Hough transform of gantrycrane.png
-400 -200
0 200 400
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
5.7 Radon变换
fftshift函数来实现。其调用格式为： （1）Y=fftshift(X) （2）Y=fftshift(X,dim)
【例5-2】构造一幅黑白二值图像，在256×256的 黑色背景中心产生一个8×16的白色矩形方块，然 后对该图像进行二维傅里叶变换。
【例5-3】对rice.png图像进行傅里叶变换。
（a）原始图像
（b）压缩图像
【例5-14】图像的DHT和DCT比较。
（a）原始图像
（b）图像的二维离散 Hadamard变换
（c）图像的二维离散 余弦变换
5.6 Hough变换
5.6.1 Hough变换的基本原理
Hough变换的基本思想是利用点、线的对偶性进行操作。
由此可知，在图像空间中同一条直线上的点对应在参数空 间中是相交的直线。反之，在参数空间中相交于同一点的 所有直线，在图像空间都有共线的点与之对应。这就是点、 线的对偶性。根据这个特性，当给定图像空间中一些边缘 时，就可通过Hough变换确定连接这些点的直线方程。