北郵數(shù)字圖像處理作業(yè)

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1、 信息與通信工程學(xué)院 數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 彩色圖像處理 1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 考慮下列500*500的RGB彩色圖像，框內(nèi)的顏色如圖所示，假定將該圖像轉(zhuǎn)換到HSI空間，用25*25的平均模板模糊H分量圖像，再轉(zhuǎn)換回RGB空間，會(huì)看到什么結(jié)果?（b）重復(fù)（a），只是這次處理的是S分量。要求做實(shí)驗(yàn)，并簡單分析結(jié)果 2.對(duì)原始圖像 Beauty.jpg

2、進(jìn)行彩色圖像處理，使以下問題得到改善： （1）整個(gè)畫面光線偏暗 （2）畫面在色彩上偏紫 （3）皮膚上有很多的雀斑 （4）右下角偏亮 2． 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 Windows7 MATLAB R2012a 3． 實(shí)驗(yàn)思路 實(shí)驗(yàn)1： （1） 生成所需圖像，框內(nèi)的顏色為綠紅藍(lán)綠； （2） 將該RGB圖像轉(zhuǎn)換到HSI空間； （3） 用25*25的平均模板模糊H分量圖像，再轉(zhuǎn)換回RGB空間，并觀察此時(shí)圖像的變化情況； （4） 重復(fù)（2）（3），這次處理的是S分量，觀察圖像的變化情

3、況。 實(shí)驗(yàn)2： （1） 將原圖像轉(zhuǎn)化為double型； （2） 提升原圖像的整體亮度； （3） 對(duì)原圖像進(jìn)行飽和度處理，使圖片偏紫得到改善； （4） 通過RGB平滑去除色斑； （5） 通過find函數(shù)降低圖片右下角的亮度； 4． 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)1： 結(jié)果分析：H分量為與紅軸的夾角，S分量為圓上的點(diǎn)到圓心的距離，I分量為高。 （1）理論上，對(duì)H做均值濾波時(shí)，S和I的值是不變的，若掩膜內(nèi)紅藍(lán)分量相同時(shí)，轉(zhuǎn)化到RGB空間為綠色，若掩膜內(nèi)紅綠分量相同時(shí)，轉(zhuǎn)換到RGB空間時(shí)依次為為紅黃綠，若掩膜內(nèi)藍(lán)綠分量相同時(shí)，轉(zhuǎn)換到RGB空間時(shí)依次為藍(lán)青綠，若掩膜內(nèi)紅綠藍(lán)分量

4、都有時(shí)，則轉(zhuǎn)換到RGB空間時(shí)，依次為藍(lán)青綠黃紅，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與理論相同； （2）理論上，對(duì)S做均值濾波時(shí)，H,S和I分量的值都不變，做掩膜也不會(huì)影響這幾個(gè)分量，因此轉(zhuǎn)換到RGB空間上觀察和原圖結(jié)果相同，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與理論相同。 實(shí)驗(yàn)2： （1） 原圖像： （2） 通過亮度提升完善原圖偏暗的情況： （3） 對(duì)圖片進(jìn)行飽和度調(diào)整，完善原圖像偏紫的問題： （4） 對(duì)圖片進(jìn)行RGB平滑，去除原圖像中的色斑： （5） 降低原圖像右下角亮度，得到最終結(jié)果： 5． 實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及解決辦法 （1

5、） 由于實(shí)驗(yàn)1相對(duì)簡單，并未遇到大問題； （2） 在做實(shí)驗(yàn)2的時(shí)候，直接對(duì)原圖進(jìn)行處理，導(dǎo)致程序不能執(zhí)行，后來將原圖修改為double型以后，成功解決了該問題； （3） 在做實(shí)驗(yàn)2的時(shí)候，由于亮度提升太高，導(dǎo)致結(jié)果與預(yù)期相差很大，后來降低了亮度提升的幅度以后，解決了這個(gè)問題； （4） 實(shí)驗(yàn)2的最終效果不是很好，想了很多辦法也沒有解決，希望老師可以在課上具體講解一下。 6． 實(shí)驗(yàn)總結(jié)及心得體會(huì) 實(shí)驗(yàn)總結(jié)： 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，按照書本以及網(wǎng)上的資料提供的基本方法，得到上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)過分析，最終得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和要求基本一致，綜上所述，完成了本次實(shí)驗(yàn)。 心得體會(huì)： 在這次實(shí)驗(yàn)的

6、開始，找到了實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，因此實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)比較明確，不過在編寫代碼的時(shí)候仍然遇到了一些問題，后來經(jīng)過查閱資料，解決了這些問題。但是實(shí)驗(yàn)2的效果仍然不是很理想。通過這次實(shí)驗(yàn)，對(duì)彩色圖像的處理有了更加深刻的理解，較好的掌握了彩色空間的轉(zhuǎn)換，尤其是RGB與HSI空間之間的相互轉(zhuǎn)換。同時(shí)掌握了如何提升和降低彩色圖像的亮度，以及對(duì)彩色圖像的RGB平滑處理，調(diào)整彩色圖像的飽和度。此外，對(duì)課內(nèi)知識(shí)也有了更加形象的認(rèn)識(shí)。 7． 源程序 實(shí)驗(yàn)1： clear all; % 生成紅綠藍(lán)的格子圖案 A = ones(250,250); B = zeros(250,250); r = cat(1,c

7、at(2,B,A),cat(2,B,B)); g = cat(1,cat(2,A,B),cat(2,B,A)); b = cat(1,cat(2,B,B),cat(2,A,B)); rgb = cat(3,r,g,b); hsi=rgb2hsi(rgb); %將RGB圖像轉(zhuǎn)換為hsi空間 h=hsi(:,:,1); s=hsi(:,:,2); i=hsi(:,:,3); K = fspecial(average,[25 25]); % 25*25的平均模板 H = imfilter(h,K,replicate); %

8、模糊h分量 hsi1 = cat(3,H,s,i); rgb1=hsi2rgb(hsi1); %將hsi圖像轉(zhuǎn)化為RGB空間 S = imfilter(s,K,replicate); %模糊s分量 hsi2 = cat(3,h,S,i); rgb2=hsi2rgb(hsi2); %將hsi圖像轉(zhuǎn)化為RGB空間 %顯示圖像 subplot(2,2,1),imshow(rgb), title(原圖); subplot(2,2,2),imshow(rgb1,[]), title(H

9、模糊后的圖像); subplot(2,2,3),imshow(rgb2,[]), title(S模糊后的圖像); 實(shí)驗(yàn)2： I=imread(beauty.jpg); I=im2double(I); %將原圖像轉(zhuǎn)化為double型 HSI= rgb2hsi(I); %將RGB圖像轉(zhuǎn)換到HSI空間 fH=HSI(:,:,1); fS=HSI(:,:,2); fI=HSI(:,:,3); c=find(fI<0.6);%找出FI<0.6的元素，并將這些元素的線性索引值按列返回向量c中 fI(c)=fI(c)

10、*1.3; %亮度提升 I1=cat(3,fH,fS,fI); %構(gòu)建多維數(shù)組 f1=hsi2rgb(I1); %將HSI圖像轉(zhuǎn)化為RGB空間 P = rgb2hsi(f1); %將RGB圖像轉(zhuǎn)換到HSI空間 fH1=P(:,:,1); fS1=P(:,:,2); fI1=P(:,:,3); fS1=fS1*0.95; %圖片飽和度調(diào)整 I2=cat(3,fH1,fS1,fI1); %構(gòu)建多維數(shù)組 f2=hsi2rgb(I2);

11、 %將HSI圖像轉(zhuǎn)化為RGB空間 R= f2(:,:,1); G= f2(:,:,2); B= f2(:,:,3); w = fspecial(average,[5,5]); %5*5平均模板 R1 = imfilter(R,w,replicate); G1 = imfilter(G,w,replicate); B1 = imfilter(B,w,replicate); f3= cat(3,R1,G1,B1); R2 = f3(:,:,1); G2 = f3(:,:,2); B2 = f3(:,:,3); R2 =imfilter(R2,w,re

12、plicate); %濾波處理 f4 = cat(3,R2,G2,B2); %構(gòu)建多維數(shù)組 HSI = rgb2hsi(f4); %將RGB圖像轉(zhuǎn)化為HSI空間 H = HSI(:,:,1); S = HSI(:,:,2); i = HSI(:,:,3); d=find(i==1); i(d)=0.7; c=find(i>0.7); i(c)=i(c)*0.93; %在亮度過強(qiáng)區(qū)域減亮度 HSI=cat(3,H,S,i); %構(gòu)建多維數(shù)組 f5=hsi2rgb(HSI); %將HSI圖像轉(zhuǎn)化為RGB圖像 %顯示圖像 subplot(2,3,1),imshow(I), title(原圖); subplot(2,3,2),imshow(f1), title(整體亮度提升); subplot(2,3,3),imshow(f2), title(圖片飽和度調(diào)整); subplot(2,3,4),imshow(f3), title(RGB平滑圖像); subplot(2,3,5),imshow(f4), title(進(jìn)一步處理); subplot(2,3,6),imshow(f5), title(最終處理結(jié)果);