实验三平滑处理

长安大学机器视觉实验报告

实验报告

课程名：数字图像处理与分析 实验名：图像平滑处理（三） 姓名：邢少圣

班级：2012320105 学号：201232010525 撰写时间：2015.4.23

长安大学机器视觉实验报告

1摘要

图像在生成、传输、接收和处理的过程中，不可避免地存在着外部的干扰，这些干扰会使图像质量变差，需要进行图像的平滑处理，图像平滑的目的是为了消除噪声。

1.1 均值滤波

均值滤波就是对含噪声的原始图像f(x,y)的每个像素点取一个领域S，

计算S中所有像素灰度级的平均值，作为邻域平均处理后的图像g(x,y)的像素值。即

图像平滑的直观效果是图像的噪声得以消除或衰减，但同时图像变得比处理

前模糊了，特别是图像边缘和细节部分，并且所选的邻域半径越大，平滑作用越强，图像就越模糊。为了减轻这种效应，可以采用阀值法，即根据下列准则对图像进行平滑：

1

f(i,j)

g(x,y) M(i, j) S

f(x,y)

|f(x,y)

1

M

(,)

f(i,j)| T ijS

其他

T是预先设定的阀值，当某些点的灰度值与其邻域点的灰度平均值之差不超

过阀值T时，仍然保留这些点的灰度值。当某些点的灰度值与其邻域点的灰度的平均值差别较大时，这些点必然是噪点，这时取其邻域平均值作为这些点的灰度值。这样平滑后的图像比单纯地进行邻域平均后的图下个要清晰一些，抑噪效果仍然很好。

1.2 中值滤波

中值滤波就是用一个含有奇数个像素的滑动窗口，将窗口正中点的灰度值

用窗口内各点的中值代替。设有一维序列f1,f2, ,fn,用窗口长度为m（m为奇数）的窗口对该序列进行中值滤波，就是从序列中相继抽出m个数

fi v, ,fi 1,fi,fi 1, ,fi v,其中fi为窗口的中心值，v

m 1

2

，再将m

个点的值按其数值大小排列，取其序号正中间的那个值作为滤波器的输出。用公式可表示为

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Yi Med fi v, ,fi, ,fi v

i Z,v

m 1

2

中值滤波对某些输入信号具有不变性，中值滤波可以用来减弱随机干扰和脉冲干扰。

2 调试

2.1 matlab调试结果及代码 2.1.1均值滤波

原图像

均值滤波后的图像

均值滤波代码

function d=avg_filter(x,n) %x是需要滤波的图像,n是模板大小(即n×n)

a(1:n,1:n)=1; %a即n×n模板,元素全是1

[hight, width]=size(x); %输入图像是hightxwidth的,且hight>n,width>n x1=double(x); x2=x1;

for i=1:hight-n+1 for j=1:width-n+1

c=x1(i:i+(n-1),j:j+(n-1)).*a; %取出x1中从(i,j)开始的n行n列元素与模板相乘 s=sum(sum(c)); %求c矩阵中各元素之和

x2(i+(n-1)/2,j+(n-1)/2)=s/(n*n); %将与模板运算后的各元素的均值赋给模板中心位置的元素 end end

%未被赋值的元素取原值 d=uint8(x2);

2.2.2 中值滤波

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原图像

中值滤波后的图像

中值滤波代码：

function d=median_filter(x,n) %中值滤波 [height,width]=size(x); x=double(x);

for i=1:height-n+1 for j=1:width-n+1

c=x(i:i+(n-1),j:j+(n-1)); %取出n*n窗口

e=reshape(c,1,n*n); %将n*n窗口转换为一维数组 m=median(e); %取中值 d(i+(n-1)/2,j+(n-1)/2)=m; end end

d=uint8(d);

2.2 ccs调试结果及代码 2.2.1 均值滤波

原图像

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均值滤波后的图像

#include<stdio.h> #include <stdlib.h>

#define IMAGEWIDTH 256 #define IMAGEHEIGHT 256 #define Uint8 unsigned char

void ReadImage(char *cFileName); void bmpDataPart(FILE* fpbmp); void MeanFilter();

unsigned char grey[IMAGEHEIGHT][IMAGEWIDTH]; void main() {

/* 图像 */

ReadImage("G:\\Picture\\lena1.bmp"); MeanFilter(); while (1); }

void ReadImage(char *cFileName) {

FILE *fp;

if ( fp=fopen(cFileName,"rb" ) ) {

bmpDataPart(fp); fclose(fp); } }

void bmpDataPart(FILE* fpbmp) {

int i, j=0;

unsigned char* pix=NULL; fseek(fpbmp, 54L, SEEK_SET);