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视觉检测技术——MATLAB数字图像处理
视觉检测技术实验指导书
——图像处理与分析部分
实验一 :图像预 处理实验(验证性实 验)
一、实验 目的 与要求 :
目的:通过本次实验,学 生可以掌握图像读 取、显示和保存的方法 ,
掌握空间域增强方法和频率域增强方法。
要求 :上机运行,调试通过 。
二、实验 方案 :
1)对附录中的练习 1~11、练习 13,进行上机运行和调试。
2)对上述练习,改变一些函数的参数,观察运行结果的变化。
三、实验结果与数据处理
对每个练习,要求学生获得相应的实验结果。
四、结论
可以是对某些 MATLAB 函数如何使用的认识,也可以是学生的实验后的心得
体会。
五、问题与讨论
1)在显示傅里叶频谱前,为什么常常进行对数变换?
2)对实验中遇到的问题,进行讨论。
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视觉检测技术——MATLAB数字图像处理
实验二:形态学处理、图像分割、表达与描述实验(验证性实验)
一、实验 目的 与要求 :
目的 :要求学生掌握形态学处理 、图像分割 和图像表达与描述的 基
本方法,掌握相关的 MATLAB 函数。
要求 :上机运行,调试通过。
二、实验 内容 :
1)对附录中的练习 15~24、练习 26、练习 28~32,进行上机运行和调试。
2)对上述练习,改变一些函数的参数,观察运行结果的变化。
三、实验结果与数据处理
对每个练习,要求学生获得相应的实验结果。
四、结论
可以是对某些 MATLAB 函数如何使用的认识,也可以是学生的实验后的心得
体会。
五、问题与讨论
1)在形态学处理中,结构元选取的原则是什么?举例说明。
2)对实验中遇到的问题,进行讨论。
实验 三: 直方图 均衡化 实验(设计性 实验)
实验名称:直方图均衡化 实验
实验项目性质:设计性实验
计划学时:2
一、 实验目的与要求
1.目的:通过本次实验,加深学生对直方图均衡化的基本原理的理解,加强学
生的算法设计和编程实现的能力。
2、要求:根据直方图均衡化的原理,设计直方图均衡化的算法,并编程实现直
方图均衡化的功能。
二、 预习与参考
1.R. C. Gonzalez, R. E. Woods。《数字图像处理》(第二版)。北京:电子工业出
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视觉检测技术——MATLAB数字图像处理
版社,2003。
2.《图像处理与分析实验指导书》的附录。
2.R. C. Gonzalez, R. E. Woods, S. L. Eddins。《数字图像处理》(MATLAB版)。
北京:电子工业出版社,2005。
3.徐飞,施晓红。《Matlab 应用图像处理》。西安:西安电子科技大学出版社,
2002。
三、实验方案
此方案为参考方案,鼓励学生提出自己的方案。
实现直方图均衡化的实现步骤:
1. 列出原始图像的灰度级 f , j 0,1,�, L 1,其中 L 是灰度级的个数。
j
2. 统计各灰度级的像素数目 n , j 0,1,�, L 1。
j
3. 计算原始图像直方图各灰度级的频数 P ( f ) n / n, j 0,1,�, L 1,其中 n
f
j
j
为原始图像总的像素数目。
4. 计算累积分布函数C( f )
P ( f ), j 0,1,�,k,�L 1。
k
j0
f
j
5. 应用以下公式计算映射后的输出图像的灰度级 g ,i 0,1,�,k,�, P 1 ,P 为输
i
出图像灰度级的个数:
g INT[(g g )C( f ) g 0.5]
i
max
min
min
其中,INT 为取整符号
6.统计映射后各灰度级的像素数目 n ,i 0,1,�,k,�, P 1。
i
7.计算输出直方图 P (g ) n / n,i 0,1,�, P 1。
g
i
i
8.用 f 和g 的映射关系修改原始图像的灰度级,从而获得直方图近似为均匀分
j
i
布的输出图像。
四、实验(设计)仪器设备和材料清单
1.计算机 1 台/每人
五、考核形式
1.验收调试结果;
2.实验报告
六、实验报告要求
1.技术路线;
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视觉检测技术——MATLAB数字图像处理
2.MATLAB 程序;
3.运行结果;
4.心得体会
七、思考题
1.直方图均衡化的目的是使图像直方图尽可能地分布均匀,你有什么改进的思
路?
2.你是如何理解步骤5的?
3. 对实验中遇到的问题,进行讨论。
附录一:MATLAB 数字图像处理
1 MATLAB 简介
1.1 主要用途及特点
主要用途:算法研究
主要特点:语句功能强大;不能生成可执行文件。
1.2 MATLAB 工作环境
1.2.1 Matlab 桌面
桌面包括 5 个子窗口:命令窗口、工作空间窗口、当前目录窗口、历史命令
窗口、一个或多个图形窗口(仅在用户显示图形式出现)。
命令窗口是用户在提示符(>>)处键入 MATLAB命令和表达式的地方,也
是显示那些命令输出的地方。
工作空间窗口显示对话中创建的变量和它们的某些信息。
当前目录窗口显示当前目录的内容(即路径)。
历史命令窗口包含用户已在命令窗口中输入的命令的纪录。
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视觉检测技术——MATLAB数字图像处理
1.2.2 使用 MATLAB编辑器创建 M 文件
1.2.3 获得帮助
(1)help <函数名>
(2)lookfor <关键词>
2 数字图像的读取、显示、保存、数据类型和图像类型、数据类型
间的转换、图像类型间的转换
2.1 图像的读取
语法:imread ( ‘’ )
说明:读取图像
BMP
PNG
XWD
.bmp
.png
.xwd
可移植网络图形
X Window 转储
语法:[M, N]=size ( ‘’ )
说明:给出一幅图像的行数和列数
2.2 图像的显示
语法:imshow ( f, G)
imshow (f, [low high])
imshow (f, [ ])
说明:G 是显示该图像的灰度级数;
小于或等于 low 的值都显示为黑色,大于或等于 high 的值都显示为白色。
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