二○一四～二○一五学年第一学期电子信息工程系实验报告书班级：电子信息工程（DB）1102班姓名学号：课程名称：数字图像处理二○一四年十一月一日实验一图像直方图处理及灰度变换（2学时）实验目的：1.掌握读、写、显示图像的基本方法。2.掌握图像直方图的概念、计算方法以及直方图归一化、均衡化方法。3.掌握图像灰度变换的基本方法，理解灰度变换对图像外观的改善效果。实验内容：1.读入一幅图像，判断其是否为灰度图像，如果不是灰度图像，将其转化为灰度图像。2.完成灰度图像的直方图计算、直方图归一化、直方图均衡化等操作。3.完成灰度图像的灰度变换操作，如线性变换、伽马变换、阈值变换（二值化）等，分别使用不同参数观察灰度变换效果（对灰度直方图的影响）。实验步骤：1.将图片转换为灰度图片,进行直方图均衡，并统计图像的直方图：I1=imread('pic.jpg');%读取图像I2=rgb2gray(I1);%将彩色图变成灰度图subplot(3,2,1);imshow(I1);title('原图');subplot(3,2,3);imshow(I2);title('灰度图');subplot(3,2,4);imhist(I2);%统计直方图title('统计直方图');subplot(3,2,5);J=histeq(I2);%直方图均衡imshow(J);title('直方图均衡');subplot(3,2,6);imhist(J);');统计直方图title('图原统计直方图图灰度30002000100001000200统计直方图衡均直方图60004000200001000200仿真分析：将灰度图直方图均衡后，从图形上反映出细节更加丰富，图像动态范围增大，深色的地方颜色更深，浅色的地方颜色更前，对比更鲜明。从直方图上反应，暗部到亮部像素分布更加均匀。将图片进行阈值变换和灰度调整，并统计图像的直方图：2.I1=imread('rice.png');I2=im2bw(I1,0.5);%选取阈值为0.5I3=imadjust(I1,[0.30.9],[]);%设置灰度为0.3-0.9subplot(3,2,1);imshow(I1);title('原图');subplot(3,2,3);imshow(I2);title('阈值变换');subplot(3,2,5);imshow(I3);title('灰度调整');subplot(3,2,2);imhist(I1);title('统计直方图');subplot(3,2,4);');imhist(I2);title('统计直方图subplot(3,2,6);');imhist(I3);title('统计直方图图计直方统图原1000500001002004统计直方图x10换阈值变8642010图方统计直整调灰度2000100002001000仿真分析：进行阈值变换后，图像上只有“黑”和“白”两种颜色，原图中颜色过渡的细节没有了，但是亮部和暗部之间的对比更加强烈了；从直方图上可以看到像素集中“黑”与“白”两个部分，而两者之间是没有像素的。进行灰度调整后，无论从图像上反映还是从值方图上反映，都能看出像素的亮度整体上有所改变。3.对图像进行伽马变换：I=imread('coffee.jpg');J=im2double(I);H1=power(J+10.^(-100),0.4);%进行伽马值为0.4的伽马变换H2=power(J+10.^(-100),0.6);%进行伽马值为0.6的伽马变换H3=power(J+10.^(-100),0.8);%进行伽马值为0.8的伽马变换H4=power(J,2);%进行伽马值为3的伽马变换H5=power(J,3);%进行伽马值为4的伽马变换H6=power(J,4);%进行伽马值为5的伽马变换figure(1)subplot(2,2,1)imshow(I);title('原图');subplot(2,2,2)imshow(H1);title('伽马值0.4');subplot(2,2,3)imshow(H2);title('伽马值0.6');subplot(2,2,4)imshow(H3);title('伽马值0.8');figure(2)subplot(2,2,1)imshow(I);title('原图');subplot(2,2,2)imshow(H4);title('伽马值2');subplot(2,2,3)imshow(H5);title('伽马值3');subplot(2,2,4)imshow(H6);title('伽马值4');原图伽马值0.4伽马值0.6伽马值0.8伽马值3伽马值42马值伽仿真分析：该图片为亮图片，而伽马值小于1时会增加图片亮度，伽马值大于1时会降低图片亮度，对亮图片使用伽马值大于1的效果明显更好，从实际仿真效果来看，当伽马值过大时会导致整个图片亮度严重下降，图片细节有所丢失，此幅图最适合伽马值为2左右的伽马变换。实验总结：此次实验是第一次进行“数字图像处理”的实验，由于较长一段时间没有使用MATLAB，导致在实验开始时操作比较生疏，再加上对数字图像处理的相关代码不够熟练，整个实验做得比较慢。总体而言，本次的实验内容比较简单，通过一系列基本的命令实现了由彩色图像、转换为黑白图像、灰度调整、阀值变换、直方图均衡...