数字图像处理实验二 图像变换与二维数字滤波.docVIP

实验二、图像变换与二维数字滤波 实验目的 了解图像正变换和逆变换的原理。 理解图像变换系数的特点。 掌握常用图像变换的实现过程。 了解图像变换在图像数据压缩等方面的应用。 掌握二维数字滤波器的作用以及在图像滤波中的实际应用。 实验主要仪器设备 计算机 安装了图像处理工具箱的MATLAB 软件。 实验原理 二维离散傅里叶变换、余弦变换、小波变换的正逆变换公式。 图像的频谱分析原理。 讨论正交变换的应用。 二维FIR滤波器在图像滤波中的应用。 实验内容 在MATLAB环境中，进行图像的离散傅里叶变换和离散余弦变换，观察图像的频谱并减少DCT系数，观察重建信号和误差信号，理解正交变换在压缩编码中的应用。 在 zMATLAB环境中，进行图像的近似图像和各方向的细节图像，观察重建图像，理解小波变换在图像特征检测（如边缘检测、方向检测等）中的应用。 在MATLAB环境中，实验图像的二维FIR滤波。 实验步骤 选择典型图像作为研究对象（football.jpg）。 显示原始图像。 进行图像变换（DFT、DCT、DWT）。 对图像进行处理（如选择不同个数的变换系数可以进行压缩）。 对图像进行逆变换复原图像，观察重建图像和误差图像进行分析。 实验程序 （1） I=imread('italy.jpg');subplot(3,3,1);imshow(I); J=rgb2gray(I);subplot(3,3,2);imshow(J); F1=fft2(J); subplot(3,3,3); imshow(log(abs(F1)+1),[0 10]); F2=fftshift(F1); subplot(3,3,4); imshow(log(abs(F2)+1),[0 10]); K=dct2(J); subplot(3,3,5),imshow(log(abs(K))+1,[0 10]); （2） I=imread('italy.jpg');subplot(3,3,1);imshow(I);title('原图'); X=rgb2gray(I);subplot(3,3,2);imshow(X);title('灰度'); [cA1,cH1,cV1,cD1]=dwt2(X,'bior3.7'); [cA1,cH1,cV1,cD1]=dwt2(X,'bior3.7'); A1=upcoef2('a',cA1,'bior3.7',1); H1=upcoef2('h',cH1,'bior3.7',1); V1=upcoef2('v',cH1,'bior3.7',1); D1=upcoef2('d',cD1,'bior3.7',1); V1=upcoef2('v',cV1,'bior3.7',1); subplot(3,3,3); image(wcodemat(A1,192)); title('近似A1'); subplot(3,3,5); subplot(3,3,4); image(wcodemat(H1,192)); title('水平细节H1'); subplot(3,3,5); image(wcodemat(V1,192)); title('垂直细节V1'); subplot(3,3,6); image(wcodemat(D1,192)); title('对角细节D1'); Y=2.0*idwt2(A1,H1,V1,D1,'bior3.7'); Y1=imresize(Y,0.461); subplot(3,3,7);image(Y);title('逆变换'); （3） I=imread('italy.jpg');subplot(3,3,1);imshow(I);title('原图'); X=rgb2gray(I);subplot(3,3,2);imshow(X);title('灰度'); [cA1,cH1,cV1,cD1]=dwt2(X,'bior3.7'); [cA1,cH1,cV1,cD1]=dwt2(X,'bior3.7'); A1=upcoef2('a',cA1,'bior3.7',1); H1=upcoef2('h',cH1,'bior3.7',1); V1=upcoef2('v',cH1,'bior3.7',1); D1=upcoef2('d',cD1,'bior3.7',1); V1=upcoef2('v',cV1,'bior3.7',1); subplot(3,3,3); image(wcodemat(A1,192)); title('近似A1'); subplot(3,3,5); subplot(3,3,4); image(wcodemat(H1,192)); title('水平细节H1'); subplot(3,3,5); image(