数字图像处理代码Ch3《频率域滤波》(6页).doc

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1、-数字图像处理代码Ch3频率域滤波-第 6 页来自数字图像处理MATLAB版书中示例，代码复制与运行结果。例3.1 有和没有填充的滤波效果。clc,clear;close all;%有和没有填充的滤波效果f=imread(Fig0405(a)(square_original).tif);%=无填充的滤波=M,N=size(f);f,revertclass=tofloat(f);F=fft2(f); sig=10;H=lpfilter(gaussian,M,N,sig);G=H.*F; g=ifft2(G);g=revertclass(g);subplot 221;imshow(f);title

2、(a)尺寸为256256像素的一幅图像);subplot 222;imshow(g);title(b)无填充时频率域中低通滤波后的图像);%=有填充的滤波=PQ=paddedsize(size(f); %f是浮点数Fp=fft2(f,PQ(1),PQ(2); %计算填充的FFTHp=lpfilter(gaussian,PQ(1),PQ(2),2*sig);Gp=Hp.*Fp; gp=ifft2(Gp);gpc=gp(1:size(f,1),1:size(f,2);gpc=revertclass(gpc);subplot 223;imshow(gp);title(c)图像滤波后用ifft2得到全

3、填充图像);h=fspecial(gaussian,15,7);gs=imfilter(f,h);subplot 224;imshow(gs);title(d)有填充时频率域中低通滤波后的图像);运行结果：例3.2 空间滤波和频率域滤波的比较。clc,clear;close all;%空间滤波和频率域滤波比较f=imread(Fig0409(a)(bld).tif);f=tofloat(f); F=fft2(f);S=fftshift(log(1+abs(F);subplot 121; imshow(f);title(a)一幅灰度图像);subplot 122;imshow(S,);title

4、(b)该图像的傅里叶谱); h=fspecial(sobel);%生成sobel滤波器figure; subplot 221;freqz2(h);title(a)相应于垂直sobel空间滤波器的频率域滤波器的绝对值);PQ=paddedsize(size(f);H=freqz2(h,PQ(1),PQ(2);H1=ifftshift(H);subplot 222;mesh(abs(H1);title(b)经函数ifftshift处理后的同一滤波器);subplot 223;imshow(abs(H), );title(以图像方式展示两个滤波器);subplot 224;imshow(abs(H1

5、), );title(以图像方式展示两个滤波器);gs=imfilter(f,h);%使用0填充图像边界gf=dftfilt(f,H1); figure;subplot 221;imshow(gs, );title(a)用垂直Sobel模板在空间域对原图像滤波结果);subplot 222;imshow(gf, );title(b)用滤波器b在频率域中得到的结果);subplot 223;imshow(abs(gs), );title(c)a的绝对值);subplot 224;imshow(abs(gf), );title(d)b的绝对值);figure;%阈值处理，使主要边缘显示更为清晰su

6、bplot 121;imshow(abs(gs)0.2*abs(max(gs(:);title(a)a图经阈值处理的二值图像);subplot 122;imshow(abs(gf)0.2*abs(max(gf(:);title(b)b图经阈值处理的二值图像);运行结果：d=abs(gs-gf);max(d(:) min(d(:)例3.3 函数dftuv的使用。clc,clear,close all;%函数dftuv的使用U,V=dftuv(8,5);DSQ=U.2+V.2fftshift(DSQ)D=hypot(U,V) timeit() U.2+V.2)timeit() hypot(U,V)

7、运行结果：例3.4 低通滤波器。clc,clear,close all;f=imread(Fig0413(a)(original_test_pattern).tif);f,revertclass=tofloat(f);PQ=paddedsize(size(f);U,V=dftuv(PQ(1),PQ(2);D=hypot(U,V);D0=0.05*PQ(2);F=fft2(f,PQ(1),PQ(2);%用于绘制频谱H=exp(-(D.2)/(2*(D02);g=dftfilt(f,H);g=revertclass(g);subplot 221;imshow(f);title(a)原始图像);su

8、bplot 222;imshow(fftshift(H);title(b)以图像形式显示的高斯低通滤波器);subplot 223;imshow(log(1+abs(fftshift(F), );title(c)图(a)的谱);subplot 224;imshow(g);title(d)滤波后的图像);运行结果：例3.5 绘制线框图。clc,clear,close all;H=fftshift(lpfilter(gaussian,500,500,50);%高斯低通滤波器subplot 221;mesh(double(H(1:10:500,1:10:500); %生成线框图axis tight;

9、%将轴的上下限设置为数据范围title(a)使用函数mesh得到的图形);subplot 222;mesh(double(H(1:10:500,1:10:500);colormap(0 0 0);axis off;title(b)去掉坐标轴和网格后的图形); subplot 223;mesh(double(H(1:10:500,1:10:500);axis off;view(-25,30); %方位角-25，仰角30title(c)使用函数view得到的不同透视图);subplot 224;mesh(double(H(1:10:500,1:10:500);axis off;view(-25,0

10、);title(d)使用统一函数得到的另一透视图);figure; subplot 121;surf(double(H(1:10:500,1:10:500); axis tight;title(a)使用函数surf得到的图形);colormap(gray);axis off; subplot 122;surf(double(H(1:10:500,1:10:500); axis tight; colormap(gray);axis off; shading interp;title(b)使用shading interp命令得到的结果);运行结果：例3.6 高通滤波器。clc,clear;clos

11、e all;H=fftshift(hpfilter(ideal,500,500,50);subplot 231;mesh(double(H(1:10:500,1:10:500);title(a)理想高通滤波器透视图);axis tight; axis off;%colormap(0 0 0);subplot 234;imshow(H, );title(d)相应图像); H1=fftshift(hpfilter(btw,500,500,50);subplot 232;mesh(double(H1(1:10:500,1:10:500);title(b)巴特沃斯高通滤波器透视图);axis tigh

12、t; axis off;%colormap(0 0 0);subplot 235;imshow(H1, );title(e)相应图像);H2=fftshift(hpfilter(gaussian,500,500,50);subplot 233;mesh(double(H2(1:10:500,1:10:500);title(c)高斯高通滤波器透视图);axis tight;axis off;%colormap(0 0 0);subplot 236;imshow(H2, );title(f)相应图像);运行结果：例3.7 高通滤波。clc,clear,close all;f=imread(Fig0

13、413(a)(original_test_pattern).tif);PQ=paddedsize(size(f); D0=0.05*PQ(1);H=hpfilter(gaussian,PQ(1),PQ(2),D0); g=dftfilt(f,H);subplot 121; imshow(f);title(a)原始图像);subplot 122;imshow(g);title(b)高斯高通滤波后的结果);figure;imshow(f+g); title(c)原图像高斯增强后的结果);运行结果：例3.8 联合使用高频强调滤波和直方图均衡。clc,clear;close all;f=imread(

14、Fig0419(a)(chestXray_original).tif);PQ=paddedsize(size(f);D0=0.05*PQ(1);HBW=hpfilter(btw,PQ(1),PQ(2),D0,2);H=0.5+2*HBW;gbw=dftfilt(f,HBW,fltpoint);gbw=gscale(gbw);%高通滤波结果ghf=dftfilt(f,H,fltpoint);ghf=gscale(ghf);%高频强调处理后的结果ghe=histeq(ghf,256);%直方图均衡 subplot 221;imshow(f);title(a)原始图像);subplot 222,im

15、show(gbw);title(b)高通滤波后的结果);subplot 223;imshow(ghf);title(c)经高频强调处理后的结果);subplot 224;imshow(ghe);title(d)图c经直方图均衡后的图像);运行结果：clc,clear;close all;%二维DFTf=imread(Fig0424(a)(rectangle).tif);F=fft2(f);S=abs(F);subplot 221;imshow(f);title(a)图像);subplot 222;imshow(S, );title(b)傅里叶的谱); Fc=fftshift(F);subplo

16、t 234;imshow(abs(Fc), );title(c)居中的谱);S2=log(1+abs(Fc);subplot 235;imshow(S2, );title(d)使用对数变换增强后的可见谱);phi=angle(F)*180/pi;subplot 236;imshow(phi, );title(e)相角图像);运行结果：clc,clear,close all;%例4-7，重取样后的图像中的混淆的说明f=imread(Fig0417(a)(barbara).tif);subplot 131;imshow(f);title(a)带有视觉上可以忽略的混淆的数字图像);for i=1:2

17、83 f(i+1,:)=;endfor j=1:201 f(:,j+1)=;endsubplot 132;imshow(f);title(b)采用行列删除法将图像尺寸缩小到其原始尺寸50%后的结果);f=imread(Fig0417(a)(barbara).tif);a=ones(3,3);%均值滤波器n=3; height, width = size(f); x1 = double(f); x2 = x1; for i = 1:height-n+1 for j = 1:width-n+1 c = x1(i:i+n-1,j:j+n-1).*a; s = sum(sum(c); x2(i+(n-

18、1)/2,j+(n-1)/2) = s/(n*n); end end g = uint8(x2); for i=1:283 g(i+1,:)=;end for j=1:201 g(:,j+1)=;endsubplot 133;imshow(g);title(c)调整大小之前先用33均值滤波);运行结果：clc,clear,close all;%例4-8，图像缩小中锯齿现象的说明f=imread(Fig0418(a)(ray_traced_bottle_original).tif);subplot 121;imshow(f);title(a)一幅计算机生成场景的10241024数字图像，其混淆可以忽略);for i=1:512 f(i+1,:)=;endfor i=1:218 f(i+1,:)=;endfor j=1:512 f(:,j+1)=;endfor j=1:218 f(:,j+1)=;endsubplot 122;imshow(f);title(b)采用行列删除法将图像尺寸缩小到其原始尺寸25%后的结果);运行结果：