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《数字图像处理》实验指导书前言本实验指导书可作为电子信息工程、通信工程、生物医学工程等专业《数字图像处理》课程的实验指导书。
实验指导书共提供了6个实验，要求在VB环境下实现。
实验名称与学时安排详见下表。
实验名称与学时安排表实验教学基本要求：1、在实验前，认真准备，熟悉和掌握相关实验内容的基本算法和程序设计技术。
2、根据实验目的和要求，按时认真完成各实验的上机操作。
3、实验结束后，要及时提交经调试正确的程序源代码、生成的可执行文件、实验报告书等文档。
实验一图象的读取保存及图像的二值化处理一、实验目的1、熟悉《数字图像处理》的实验平台。
2、了解VB对图像进行处理的基本方法。
3、熟悉彩色图像变成灰度图象以及灰度图像转换成二值图像的基本原理及处理过程。
二、实验准备1、复习彩色图像变成灰度图象以及灰度图像的二值化处理的基本原理。
2、阅读下列内容，了解VB对图像进行处理的基本方法。
（1）读取图像通过扫描仪、摄像机等输入计算机以.bmp、.ico或.wmf存储的图像文件，可用LoadPicture函数把图像文件装入窗体、图片框或图像框中，例如：picture1.picture=loadpicture(“c:\image\flower.bmp”)可以把路径为c:\image\flower.bmp的图像文件装入图片框picture1中。
为了使图片框的大小与图像相匹配，应将图片框的autosize属性设置为True。
（2）用Point方法获取彩色图像的颜色值Point方法的功能是获取图像上指定像素的颜色值。
格式为：Object.Point（x，y）其中，Object表示获取颜色的对象名，（x，y）为取得颜色的坐标位置。
Point 方法将指定位置的像素的颜色值返回一个长整形数。
例如，求图片框picture 1中图像在位置（x，y）的像素颜色值（col）时，可写为：dim col as longcol=picture1.Point（x，y）（3）用Pset方法画点Pset方法的功能是在指定的位置画一个指定颜色的点。
实验一图像变换（验证性）1.实验目的熟悉图像的二维离散余弦变换和反变换；熟悉图像的二维离散傅立叶变换和反变换；2.实验内容图像的二维离散余弦变换和反变换及二维离散傅立叶变换和反变换熟悉下列模块函数:rgb2gray - Convert RGB image or colormap to grayscale.uint8 -Convert to unsigned 8-bit integer.dct2 - Compute 2-D discrete cosine transform.idct2 - Compute 2-D inverse discrete cosine transform.fft2 -Two-dimensional discrete Fourier Transformfftshift - Shift zero-frequency component to center of spectrumifftshift - Inverse fftshiftifft2 - Two-dimensional inverse discrete Fourier transform3.原理傅立叶变换是对线性系统进行分析的一个有力工具，它将图像从空域变换到频域，是我们能够定量地分析诸如数字化系统、采样点、电子放大器、卷积滤波器、噪声、显示点等的作用（效应）。
把傅立叶变换的理论同其物理解释相结合，将有助于解决大多数图像处理问题。
在数字图像处理中，输入图像和输出图像通常都是二维的，一般表示成二维数字矩阵，因此，这里直接讨论二维傅立叶变换、二维DFT、二维FFT。
二维M×N的DFT变换和逆DFT变换分别定义如下∑∑-=-=--=101)/2()/2(),(),(M i N k nk N j mi M j e e k i f n m F ππ其中，m=0，1，…，M-1；n=0，1，…，N-1。
∑∑-=-==1010)/2()/2(),(1),(M m N n nk N j miM j e en m F NMk i f ππ其中，m=0，1，…，M-1；n=0，1，…，N-1。
第一章系统介绍一．系统概述图像处理开发套件II是基于TMS320C6000数字信号处理器的图像／视频处理算法的开发平台。
同时还是可以集成各种图像／视频处理应用方面的相关设备。
采用该系统提供的硬件和软件，可以完成彩色/黑白图象的实时采集、显示和处理，将现有的算法转换为相应的应用，并在TMS320C6000数字信号处理器上实现，通过采集和显示终端来评估算法的效果。
该系统除了标准规范的高性能硬件外，同时提供常用的图像处理算法实例，提供良好的应用实例。
本系统应用于图象算法处理课程实验，也可应用于图象处理、图象识别、监控等场合。
二．系统构成和主要性能指标图象处理开发套件II由TMS320C6713DSK、视频板、实验箱、软件算法包、附件构成。
1.2.1 TMS320C6713DSK介绍TMS320C6713DSK套件（以下简称6713DSK），包括一块6713DSK板、+5V稳压电源、USB 电缆、光盘。
图1.1 6713DSK板原理框图6713DSK是一款具有高性能价格比的开发应用板卡。
板上采用高性能浮点数字信号处理器TMS320C6713，并集成了USB2.0仿真器。
1.2.2 视频板介绍该视频板主要基于TMS320C6000、C5000数字信号处理器开发设计。
信号接口完全和C6000、C5000应用板卡兼容，并和TI公司的EVM、DSK板兼容。
可以和C6000、C5000板卡结合完成图象处理，也可以独立使用。
完成视频信号采集、显示、处理。
●前端解码芯片：SAA7111●后端编码芯片：AL250●在线可编程大容量FPGA：逻辑时序控制,SDRAM控制，数据读写逻辑；●扩展SDRAM存储器，暂存图象●与TI公司TMS320C6713 DSK处理板接口● +5V 单电源供电图1.2 视频板功能框图图1.3 视频板接口示意图SW —电源开关 CON3—电源输入插口注意：单独使用时需+5V 稳压电源从CON3插件供电，这时开关SW3打到内侧， 当和TMS320C 6713 DSK 配合使用时，不需外部供电，这时将开关SW3外侧。
数字图像处理(MATLAB版)实验指导书(试用版)本实验指导书配合教材和课堂笔记中的例题使用姚天曙编写安徽农业大学工学院2009年4月试行目录实验一、数字图像获取和格式转换 2 实验二、图像亮度变换和空间滤波 6 实验三、频域处理7 实验四、图像复原9 实验五、彩色图像处理10 实验六、图像压缩11 实验七、图像分割13 教材与参考文献14《数字图像处理》实验指导书实验一、数字图像获取和格式转换一、实验目的1掌握使用扫描仪、数码相机、数码摄像级机、电脑摄像头等数字化设备以及计算机获取数字图像的方法；2修改图像的存储格式；并比较不同压缩格式图像的数据量的大小。
二、实验原理数字图像获取设备的主要性能指标有x、y方向的分辨率、色彩分辨率（色彩位数）、扫描幅面和接口方式等。
各类设备都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。
分辨率的单位是dpi，dpi是英文Dot Per Inch的缩写，意思是每英寸的像素点数。
扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片；然后启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。
为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿y方向扫过整个原稿；照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成沿x方向的光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。
至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。
扫描仪每扫一行就得到原稿x方向一行的图像信息，随着沿y方向的移动，在计算机内部逐步形成原稿的全图。
扫描仪工作原理见图1.1。
图1.1扫描仪的工作原理在扫描仪的工作过程中，有两个元件起到了关键的作用。
一个是CCD，它将光信号转换成为电信号；另一个是A/D变换器，它将模拟电信号变为数字电信号。
实验三图像扫描分色一、实验目的和要求本实验为认知性实验。
旨在通过实习，使学生掌握扫描仪的基本操作；了解原稿的扫描输入方法，不同类型原稿扫描参数的设置方法，及相应设置对所获得图像的作用和影响；了解并掌握彩色图像分色的原理。
要求扫描三种不同类型的原稿（包括一幅彩色图像原稿），利用Photoshop将扫描的彩色图像有RGB模式转换为CMYK模式，对照原稿观察C、M、Y、K 各通道的图像信息，学会分辨各分色图像。
二、图像扫描分色原理图像扫描数字化的过程包括采样和量化两个过程，采样是将空间上连续的图像变换成离散点，并采集每一点的光信号，量化是将象素灰度转换成离散的整数值。
常用的扫描数字化仪器根据其扫描机理可以分为两类，其一是采用点扫描、以光电倍增管为核心转换器件的滚筒扫描仪；其二是以线或者是面阵扫描、以CCD或者是CMOS 为核心转换器件的平板扫描仪。
扫描时，图像原稿放置在扫描支承台（滚筒或者是平板）上，扫描仪的光源逐点/行照射原稿，扫描仪的光学/电子单元从原稿获取图像信息。
从原稿上反射或透射的图像光线经光学系统成像在光电转换器件上。
由于光电转换器件上具备红/绿/蓝三种滤色片，从原稿来的光线先被分解成红/绿/蓝光，再经光电转换器件转换成红/绿/蓝模拟电信号。
模/数转换器将模拟电信号转换成红/绿/蓝模拟电信号。
经过扫描软件和相关硬件的图像处理，得到数字图像数据。
数字图像数据经接口传送到计算机内，最终存储成数字图像文件。
在扫描过程中首先将彩色原稿各象素点反射或透射的三色混合色光分离成三种基本色光，即得到R、G、B三色光图像，经由软件将图像由RGB模式转换为CMYK模式。
三、实验过程1、试验准备（1）原稿准备印刷原稿只有反射稿和透射稿两大类。
反射线条原稿、反射连续调原稿、实物原稿和印刷品原稿均属于反射稿范畴。
透射原稿分透射线条原稿和透射连续调原稿两类。
透射线条原稿包括照相透射线条负片原稿、照相透射线条正片原稿和绘制透射连续调负片原稿、照相透射连续调正片原稿和绘制透射连续调原稿。
《数字图像处理与识别》赵乘麟编著邵阳学院信息工程系2009年6月实验一 数字图像读、写及基本统计指标一、实验目的1．掌握图像读写和运算的基本的方法。
2．学会利用MATLAB 编写程序进行图像的基本操作。
3．理解图像信息的含义。
二、主要仪器设备微机（CPU ：P4以上，128M 以上内存）Windows98以上操作系统、Visual C++、Matlab6.5以上版本等软件。
三、实验原理1．可以将一幅图像看成是一个二维矩阵。
2．Matlab 图像处理工具具有读、写和显示图像功能。
可采用imread 函数、imwrite 函数、imshow 函数，也可以自己编程。
3．计算图像的有关统计参数。
①图像的大小。
数值是宽度（M ，单位：像素）与高度（N ，单位：像素）的乘积。
②图像的灰度平均值。
是指所有灰度值的算术平均值，反应了一幅图像的平均亮度f 。
∑∑-=-==101),(1M x N y y x f MNf③协方差矩阵。
设计),(y x f 和),(y x g 是大小为M хN 的两幅图像，则两幅图像的协方差矩阵fg C 为：∑∑-=-=--=101]),(][),([1M x N y fg g y x g f y x f MNC协方差矩阵fg C 是两图像之间的相关程度的一种量度。
协方差矩阵为零时表明两图像之间相互独立，反之表示两图像之间相互依赖。
fg C 越大，相关程序越高。
若g f =，则单幅图像的协方差即为该图像的方差ff C 。
④图像的灰度标准差。
由于方差按数据的平方来计算，与灰度值相差太大，难以直观衡量，所以对方差开方得到标准差SD ，标准差是评价离散度的较好指标。
ff C SD =⑤图像的相关系数。
协方差可以作为两幅图像相关性的一种量度。
但它受两图像像素数值的影响。
因些，常将其归一化成相关系数。
两幅图像),(y x f 和),(y x g 的相关系数fgr 是描述图像相关程度的统计量，反映了两幅图像相互的线性联系密切程度。
《数字图象处理》实验和大作业指导书计算机科学与工程学院目录目录 (1)实验一：数字图像读取及色彩、亮度、对比度变化 (2)实验二：数字图像变换与伽马校正 (3)实验三：数字图像的噪声去除 (4)实验四：图像的空间域锐化（拉普拉斯算子） (5)实验五：频率域低通和高通滤波 (6)实验六：数字图像复原 (7)实验七：人脸皮肤颜色分层 (8)大作业 (9)实验一：数字图像读取及色彩、亮度、对比度变化一、实验目的：了解数字图像的存储格式，并学会对图像的某些视觉特征作简单处理。
二、实验要求：1．从最常用的“.BMP”图像格式中读取图像数据；2．对数字图像的表示方式（如RGB、YUV）及各种表示方式之间的转换有初步了解；3．根据输入参数改变数字图像的色彩、亮度、对比度。
三、实验步骤：1．根据BMP格式，将图像内容读入内存数组；2．通过访问数字图像RGB三个通道的对应矩阵，改变数字图像的色彩；3．将数字图像的RGB表示转换为YUV表示；Y=0.30R+0.59G+0.11BU=0.70R-0.59G-0.11BV=-0.30R-0.59G+0.89B4．通过访问Y（亮度）通道，改变数字图像的亮度；5．通过Y（亮度）通道作灰度的线性变换，改变数字图像的对比度。
四、实验图像：实验二：数字图像变换与伽马校正一、实验目的：了解数字图像的灰度反变换和γ（0.4，0.6，0.8）校正。
二、实验要求：1. 对图像进行灰度变换。
2. 对图像进行γ校正。
三、实验步骤：1. 将BMP图像内容读入内存数组。
2. 调整图像的灰度，对图像进行灰度变换（反变换）。
3. 对图像进行γ较正,分别取值为0.4,0.6,0.8.四、实验图像：灰度变换γ较正实验三：数字图像的噪声去除一、实验目的：学会用滤波器去除图像中的噪声。
二、实验要求：1．用均值滤波器去除图像中的噪声； 2．用中值滤波器去除图像中的噪声； 3．比较两种方法的处理结果三、实验步骤：1．根据BMP 格式，将图像内容读入内存数组； 2．用均值滤波器去除图像中的噪声；3．用中值滤波器去除图像中的噪声；将两种处理方法的结果与原图比较； 4．注意两种处理方法对边缘的影响。
《数字图像处理》实验指导书黄剑航编莆田学院电子信息工程学系2011年8月前言数字图像处理是研究关于数字图像的基本理论、方法，及其在电子、信息领域中应用的学科，是电子信息类本科专业的专业课。
本实验课程围绕数字图像处理这一核心，使学生掌握图像处理的基本理论及其实现方法，提高学生的编程、应用和创新能力，拓宽学生的知识面。
要求学生系统掌握数字图像处理的基本概念、原理和实现方法，学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术，具备数字图像处理应用编程的初步能力，为在计算机视觉、模式识别等领域从事研究与开发打下扎实的基础。
通过本课程实验，学生应掌握MATLAB以及数字图像处理的相关算法。
实验条件：硬件PC机，PII以上CPU，256M以上内存；软件MATLAB6.5以上版本；提供实验用到的图像。
目录实验一数字图像的基本操作 (1)实验二数字图像插值 (3)实验三数字图像变换 (6)实验四数字图像增强 (9)实验五数字图像彩色处理 (12)实验六数字图像分割（综合性实验） (14)实验一 数字图像的基本操作一、实验目的熟悉MATLAB 中数字图像的不同数据类型，不同图像数据类型之间的转换，掌握数字图像的读取、显示、保存，实现图像翻转，剪裁等一些基本操作，掌握二维矩阵的操作。
熟悉相关的MATLAB 函数和help 帮助的使用。
二、实验原理MATLAB 中常用的数字图像数据类型有：uint8, 无符号8比特整数，范围为[0,255]（每像素一个字节）；uint16，无符号16比特整数，范围为[0,65535]（每像素两个字节）；double ，双精度浮点数，范围为30830810~10 （每像素8个字节）；logical ，逻辑型，值为0或者1（每像素一个比特）。
MATLAB 中所有的计算都可以用double 类进行，所以它也是图像处理应用中最常使用的数据类。
uint8数据类也是一种频繁使用的数据类，尤其是在从存储设备中读取数据时，因为8比特图像是实际中最常用的图像。
