数字图像处理实验一：熟悉Matlab图像处理工具箱

一．实验目的：

1.熟悉matlab图像处理工具箱； 2.了解图像处理的函数及使用方法； 3.学会简单的图像处理方法；

二．实验原理

1.二值图像

二值图像是一种简单的图像格式，“0”表示黑色像素点，“255”表示白色像素点，二值图像处理运算是从数学形态学下的集合论发展起来的，基本运算比较简单，却可以产生复杂的效果。

2.反色图像

对于彩色图像的R,G,B各彩色分量取反的技术就是反色处理，这在二值化图像的连通区域选取的时候非常重要，如物体连通域用黑色表示，而二值化后的物体连通域图像可那是白色的，二背景是黑色的，这时应手动选取图像的反色处理或有程序根据背景和物体连通域两种颜色的数量所占比例而自动选择是否选取图像的反色处理。 3.水平镜像

图像的水平镜像是指将指定区域的图像以原图像的垂直中轴线为中心 ，将图像分为左右两部分进行对称变换显示在屏幕。水平镜像时每行图像信息的处理方式是相同的 ，而且行顺序不发生变化 ，只是每一行的像素信息按从左到右的顺序进行了左右颠倒 ，所以镜像后图像的高和宽不变。设图像的高度为 Height，宽度为width，原图中坐标为（x0，y0）的点经过水平镜像后 ，则点（x0，y0）的坐标为（x1，y1）。（x0，y0）和（x1，y1）的关系如下 ：x1=Width-x0 y1=y0 4.垂直翻转

图像的翻转有两种，一种是水平翻转，一种是垂直翻转。水平翻转会产生左右对调的图像，垂直翻转会产生上下对调的图像。 5.旋转30度

如果果一个点（x1,y1）旋转到（x2,y2），对应的角度旋转从θ1到θ1+θ2 sinθ1=y1/sqrt(x1*x1+ y1*y1) cosθ1=x1/sqrt(x1*x1+ y1*y1)

sin(θ1+θ2)=sin(θ1)*cos(θ2)+cos(θ1)*sin(θ2)=y2/sqrt(x2*x2+y2*y2)；

cos(θ1+θ2)=cos(θ1)*cos(θ2)-sin(θ1)*sin(θ2)=x2/sqrt(x2*x2+y2*y2)。根据上述推到出y2=x1*sin(θ2)+y1*cos(θ2); x2=x1*cos(θ2)-y1*sin(θ2);

三．实验结果

1.二值图像

如上图所示：图像经过二值处理以后，变成了黑白两色的图像！即黑色表示像素点为零的，白色为像素点为255的。 2.反色图像

如上图所示：原彩色图像经过反色处理后成右图，原图中的三基色：红，绿，蓝分别取相反地颜色，清晰可见的是原图中的白色变成了黑色，黑色变成了白色。 3.水平镜像

如上图所示：左图为原彩色图像的灰度图像，经过水平镜像处理成了右图,如同在左图旁放置一面镜子！在镜子中形成的图像便是右图。 4.垂直翻转

如上图：图像经处理后，图像里人物与环境倒立过来！且在进行垂直翻转前，图像应先进行灰度处理！ 5.旋转30度

如上图：彩色图像先进行灰度处理,再将整幅图片逆时针旋转30度，黑色部分是图像移动产生的空缺。

四.实验心得

在用matlab进行图像处理前，先熟悉了image processing里各图像处理的实例，及函数的使用方法和格式，为自己进行图像处理打下了基础和提供了方便！在程序中一定注意输入法的影响！一个分号输入法不同就会出错。