7.图像增强—频域滤波数字图像处理实验报告.doc

计算机与信息工程学院验证性实验报告 专业：通信工程 年级/班级：2011级6节实验目的 1．掌握怎样利用傅立叶变换进行频域滤波 2．掌握频域滤波的概念及方法 3．熟练掌握频域空间的各类滤波器 4．利用MATLAB程序进行频域滤波 实验原理及知识点 频域滤波分为低通滤波和高通滤波两类，对应的滤波器分别为低通滤波器和高通滤波器。频域低通过滤的基本思想： G(u,v)=F(u,v)H(u,v) F(u,v)是需要钝化图像的傅立叶变换形式，H(u,v)是选取的一个低通过滤器变换函数，G(u,v)是通过H(u,v)减少F(u,v)的高频部分来得到的结果，运用傅立叶逆变换得到钝化后的图像。 理想地通滤波器(ILPF)具有传递函数： 其中，为指定的非负数，为(u,v)到滤波器的中心的距离。的点的轨迹为一个圆 n阶巴特沃兹低通滤波器(BLPF)(在距离原点处出现截至频率)的传递函数为 与理想地通滤波器不同的是，巴特沃兹率通滤波器的传递函数并不是在处突然不连续。 高斯低通滤波器(GLPF)的传递函数为 其中，为标准差。 相应的高通滤波器也包括：理想高通滤波器、n阶巴特沃兹高通滤波器、高斯高通滤波器。给定一个低通滤波器的传递函数，通过使用如下的简单关系，可以获得相应高通滤波器的传递函数： 利用MATLAB实现频域滤波的程序 f=imread(room.tif); F=fft2(f); %对图像进行傅立叶变换 %对变换后图像进行队数变化，并对其坐标平移，使其中心化 S=fftshift(log(1+abs(F))); S=gscale(S); %将频谱图像标度在0-256的范围内 imshow(S) %显示频谱图像 h=special(sobel); %产生空间‘sobel’模版 freqz2(h) %查看相应频域滤波器的图像 PQ=paddedsize(size(f)); %产生滤波时所需大小的矩阵 H=freqz2(h,PQ(1),PQ(2)); %产生频域中的‘sobel’滤波器 H1=ifftshift(H); %重排数据序列，使得原点位于频率矩阵的左上角 imshow(abs(H),[]) %以图形形式显示滤波器 figure,imshow(abs(H1),[]) gs=imfilter(double(f),h); %用模版h进行空域滤波 gf=dftfilt(f,H1); %用滤波器对图像进行频域滤波 figure,imshow(gs,[]) figure,imshow(gf,[]) figure,imshow(abs(gs),[]) figure,imshow(abs(gf),[]) f=imread(number.tif); %读取图片 PQ=paddedsize(size(f)); %产生滤波时所需大小的矩阵 D0=0.05*PQ(1); %设定高斯高通滤波器的阈值 H=hpfilter(gaussian,PQ(1),PQ(2),D0); %产生高斯高通滤波器 g=dftfilt(f,H); %对图像进行滤波 figure,imshow(f) %显示原图像 figure,imshow(g,[]) %显示滤波后图像 实验步骤： 1．调入并显示所需的图片； 2．利用MATLAB提供的低通滤波器实现图像信号的滤波运算，并与空间滤波进行比较。 3．利用MATLAB提供的高通滤波器对图像进行处理。 4．记录和整理实验报告。 四、实验仪器 1．计算机； 2．MATLAB程序； 3．移动式存储器（软盘、U盘等）。 4．记录用的笔、纸。 五、实验报告内容 1．叙述实验过程； 2．提交实验的原始图像和结果图像。 六、实验报告要求 描述实验的基本步骤，用数据和图片给出各个步骤中取得的实验结果，并进行必要的讨论，必须包括原始图像及其计算/处理后的图像。 七、实验图片 Fig0409(a)(bld).tif Fig0707(a)(Original).tif.tif 八、 先编一部分所需要的子程序如下： function g = gscale(f, varargin) if length(varargin) == 0 % If only one argument it must be f. method = full8; else method = v