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1、精选优质文档-倾情为你奉上实验五 图像频域变换一、 实验目的1. 了解傅里叶变换在图像处理中的应用2. 利用Matlab语言编程实现图像的频域变换。二、 实验内容1.打开并显示一幅图像，对其进行Fourier变换，观察其频谱图像。2.用两种方法将图像的频域中心移动到图像中心，然后观察其Fourier变换后的频谱图像。（见Fourier变换的性质：f(x,y) (-1)x+y F(u-N/2,v-N/2)）对图像的Fourier变换频谱进行滤波，如：将频谱超过某个给定的值（均值或2/3均值）的变换值变为0，然后再求其Fourier逆变换，比较所得图像与原图像的差别。3. 对图像进行离散余弦变换，
2、并观察其变换域图像。要求：用Matlab语言进行编程实现上述功能，同时也应该熟悉用Matlab中现有的函数来实现。傅里叶变换A) 傅里叶变换基本操作I = imread(你的图像);imshow(I);title(源图像);J = fft2(I);figure, imshow(J);title(傅里叶变换); %频移JSh = fftshift(J);figure, imshow(JSh);title(傅里叶变换频移);%直接傅里叶反变换Ji = ifft2(J);figure, imshow(Ji/256);title(直接傅里叶反变换);%幅度JA = abs(J);iJA = ifft2
3、(JA);figure, imshow(iJA/256);title(幅度傅里叶反变换);%相位JP = angle(J);iJP = ifft2(JP);figure, imshow(abs(iJP)*100);title(相位傅里叶反变换); B) 利用MATLAB软件实现数字图像傅里叶变换的程序I=imread(原图像名.gif); %读入原图像文件imshow(I); %显示原图像fftI=fft2(I); %二维离散傅里叶变换sfftI=fftshift(fftI); %直流分量移到频谱中心RR=real(sfftI); %取傅里叶变换的实部II=imag(sfftI); %取傅里叶
4、变换的虚部A=sqrt(RR.2+II.2);%计算频谱幅值A=（A-min(min(A)）/(max(max(A)-min(min(A)*225; %归一化figure; %设定窗口imshow(A); %显示原图像的频谱C) 绘制一个二值图像矩阵,并将其傅里叶函数可视化。f=zeros(30,30);f(5:24,13:17)=1;imshow(f, InitialMagnification,fit)F=fft2(f);F2=log(abs(F);figure,imshow(F2,-1 5, InitialMagnification,fit);colormap(jet); F=fft2(f
5、,256,256); %零填充为256256矩阵Figure；imshow(log(abs(F),-1 5, InitialMagnification,fit);colormap(jet); F2=fftshift(F); %将图像频谱中心由矩阵原点移至矩阵中心Figure；imshow(log(abs(F2),-1 5, InitialMagnification,fit);colormap(jet);D) 利用傅里叶变换分析两幅图像的相关性，定位图像特征。读入图像text.tif，抽取其中的字母a。bw=imread(text.png);a=bw(59:71,81:91);imshow(bw
6、);figure,imshow(a);C=real(ifft2(fft2(bw).*fft2(rot90(a,2),256,256);%求相关性figure,imshow(C,);thresh=max(C(:);figure,imshow(Cthresh-10)figure,imshow(Cthresh-15)*离散余弦变换(DCT)使用dct2对图像autumn.tif进行DCT变换。RGB=imread(autumn.tif);imshow(RGB)I=rgb2gray(RGB); %转换为灰度图像figure,imshow(I)J=dct2(I);figure,imshow(log(ab
7、s(J),),colormap(jet(64);colorbar;三、 思考题1. 傅里叶变换有哪些重要的性质?2. 简述傅里叶频谱搬移的原理3. Fourier系数幅度、相位的物理意义是什么？四、 实验报告要求1、 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和源代码，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。2、 按上机报告的撰写规范完成实验报告。报告不得相互抄袭或拷贝，否则一律不及格。3、 实验报告至少包括以下内容： 实验目的；实验内容和步骤；实验结果 注：实验时间为上机时间4、 实验报告由每班学习委员统一收齐，并于下一次实验上课的时候上交。5、 每次实验必须自己保存好实验结果，以备下次实验时使用。专心-专注-专业