实验3 空域滤波.doc

实验3 空域滤波 一、实验目的 通过本实验使学生掌握使用MATLAB 对灰度图像进行空域增强的目的，加深对图像空域滤波增强方法的理解。 二、实验原理 本实验是基于数字图像处理课程中的图像变换和增强理论来设计的。 本实验的准备知识：第三章，空域图像增强方法。重点如下： 1、空域滤波技术： 添加噪声命令：imnoise 中值滤波技术，复习教材中的中值滤波技术，自己编程实现中值滤波函数，并用自编的 函数开展下列实验。 均值滤波技术，复习教材中的中值滤波技术，自己编程实现中值滤波函数，并用自编的 函数开展下列实验。 2、MATLAB 下设计滤波器的函数 中值滤波命令：B＝medfilt2 (I,[3,3]) %使用3×3 中值滤波器对I 滤波 均值滤波技术： 先定义模板，如 H＝1/9*ones(3,3), 或 H＝fspecial(‘average’,[3,3]); 然后使用命令 I1＝imfilter(I, H)对图像I 消噪。 【说明：要求学生先自己编写中值滤波或均值滤波的m 函数，加深对这两个滤波器的理 解。】 三、实验内容 （一）空域滤波 读入lena_gray.tif 文件，进行下列操作: （1）将图像添加上椒盐噪声， A_noised=imnoise(A, ‘salt pepper’, 0.02)，同 屏显示原图像和加噪图像，说明椒盐噪声的特点； （2）设计3×3、5×5，7×7 三种模板的算术均值滤波器对图像进行滤波，同屏显示加 噪图像和消噪图像，对滤波效果进行解释和说明； （3）设计3×3、5×5，7×7 三种模板的中值滤波器对图像进行滤波，同屏显示加噪图 像和消噪图像，对滤波效果进行解释和说明； （4）将图像添加上高斯噪声， A_noised=imnoise(A, ‘gauss’, 0.02)，同屏显示原 图像和加噪图像，说明高斯噪声的特点； （5）设计3×3、5×5，7×7 三种模板的算术均值滤波器对图像进行滤波，同屏显示加 噪图像和消噪图像，对滤波效果进行解释和说明； （6）设计3×3、5×5，7×7 三种模板的中值滤波器对图像进行滤波，同屏显示加噪图 像和消噪图像，对滤波效果进行解释和说明。 （二）使用MATLAB环境下的均值滤波和中值滤波函数进行上述图像处理。 思考：椒盐噪声和高斯噪声有何不同特点？分别使用何种滤波器消噪效果好 实验步骤 （一）空域滤波 （1）程序： I=imread(D:\Images\lena.bmp); J=imnoise(I,salt pepper,0.02); subplot(2,1,1); imshow(I); title(原始图像); subplot(2,1,2); imshow(J); title(加噪图像); 椒盐噪声特点：椒盐噪声是由图像传感器，传输信道，解码处理等产生的黑白相间的亮暗点噪声。椒盐噪声往往由图像切割引起。 （2）程序： I=imread(D:\Images\lena.bmp); J=imnoise(I,salt pepper,0.02); K1=filter2(fspecial(average,3),J); K2=filter2(fspecial(average,5),J); K3=filter2(fspecial(average,7),J); subplot(2,3,1); imshow(I); title(原始图像); subplot(2,3,2); imshow(J); title(加噪图像); subplot(2,3,3); imshow(uint8(K1)); title(3x3模板平滑滤波); subplot(2,3,4); imshow(uint8(K2)); title(5x5模板平滑滤波); subplot(2,3,5); imshow(uint8(K3)); title(7x7模板平滑滤波); 解释：当所用平滑模板尺寸增大时，对噪声的消除有所增强，但同时得到的图像变得更加模糊，细节的锐化程度逐步减弱。 （3）程序： I=imread(D:\Images\lena.bmp); J=imnoise(I,salt pepper,0.02); K1=medfilt2(J,[3,3]); K2=medfilt2(J,[5,5]); K3=medfilt2(J,[5,5]); subplot(2,3,1); imshow(I); title(原始图像); subplot(2,3,2); imshow(J); title(加噪图像); subplot(2,3,3); imshow(uint8(K1)); title(3x3模板中值滤波); subplot(2,3,4); imshow(uint8(K2)); title(5x