图像处理实验图像增强和图像分割一、实验目的：掌握用空间滤波进行图像增强的基本方法，掌握图像分割的基本方法。二、实验要求：1、测试图像1中同时含有均值为零的均匀分布噪声和椒盐噪声。用大小为5×5的算术均值滤波器和中值滤波器对图像进行处理，在不同窗口中显示原图像及各处理结果图像，并分析哪一种滤波器去噪效果好？2、对测试图像2进行图像分割，求出分割测试图像2的最佳阈值。分别显示原图、原图的直方图（标出阈值）、和分割后的二值图。实验内容：1.实验原理1)图像增强：流程图：图像增强可以通过滤波的方式来完成，即消除一部分的噪声。滤波又可以分为均值滤波和中值滤波。1.中值滤波原理：中值滤波就是选用一个含有奇数个像素的滑动窗口，将该窗口在图像上扫描，把其中所含像素点按灰度级的升（或降）序排列，取位于中间的灰度值来代替窗口中心点的灰度值。对于一维序列{}：开始读取图像构建滤波函数滤波处理结束对于二维序列{}：2.均值滤波原理：对于含噪声的原始图像g(s,t)的每一个像素点去一个领域N，用N中所包含的相速的灰度平均值，作为领域平均处理后的图像f(x,y)的像素值，即：2)图像分割：图像分割：依据图像的灰度、颜色等特征，将一幅图像分为若干个互不重叠的、具有某种同质特征的区域。本实验中我们是根据灰度值，将灰度值大于阈值T的像素统一置为255，小于的则置为0。如何求出最合适的分割阈值，则需要用到迭代算法。计算平均值T1由T1分割成G1，G2分别计算出G1，G2的平均值m1，m2T2=（m1+m2）/2|T2-T1|>T0是否255*(I>T2)+0*(I<=T2)设置阈值容差T0迭代法算法步骤：(1)初始化阈值T(一般为原图像所有像素平均值)。(2)用T分割图像成两个集合：G1和G2，其中G1包含所有灰度值小于T的像素，G2包含所有灰度值大于T的像素。(3)计算G1中像素的平均值m1及G2中像素的平均值m2。(4)计算新的阈值：T＝（m1＋m2）/2。(5）如果新阈值跟原阈值之间的差值小于一个预先设定的范围，停止循环，否则继续（2）－（4）步。2.程序代码与分析：1)图像增强：clearall;clc;%读入图像I1=imread('Fig5.12(b).jpg');%均值滤波模板h1=ones(5,'uint8');%获取分辨率[a,b]=size(I1);%创建变量I2=zeros(a+4,b+4,'uint8');I3=zeros(a+4,b+4,'uint8');%复制原始图像forn=3:a+2form=3:b+2I2(n,m)=I1(n-2,m-2);I3(n,m)=I1(n-2,m-2);endend%边界值设定forn=1:a+4form=1:b+4%左上角设定ifn<3&&m<3I2(n,m)=I2(6-n,6-m);I3(n,m)=I3(6-n,6-m);%右下角设定elseifn>a+2&&m>b+2I2(n,m)=I2(2*a+4-n,2*b+4-m);I3(n,m)=I3(2*a+4-n,2*b+4-m);%右上角设定elseifn<3&&m>b+2I2(n,m)=I2(6-n,2*b+4-m);I3(n,m)=I3(6-n,2*b+4-m);%左下角设定elseifm<3&&n>a+2I2(n,m)=I2(2*a+4-n,6-m);I3(n,m)=I3(2*a+4-n,6-m);%上两行设定elseifn<3I2(n,m)=I2(6-n,m);I3(n,m)=I3(6-n,m);%下两行设定elseifn>a+2I2(n,m)=I2(2*a+4-n,m);I3(n,m)=I3(2*a+4-n,m);%左两列设定elseifm<3I2(n,m)=I2(n,6-m);I3(n,m)=I3(n,6-m);%右两列设定elseifm>b+2I2(n,m)=I2(n,2*b+4-m);I3(n,m)=I3(n,2*b+4-m);endendendendendendendendendend%图像处理forn=3:a+2form=3:b+2%均值滤波temp0=I2(n-2:n+2,m-2:m+2);temp0=temp0.*h1;temp1=mean(temp0(:));temp1=uint8(floor(temp1));I2(n,m)=temp1;%中值滤波temp2=I3(n-2:n+2,m-2:m+2);temp3=median(double(temp2(:)));temp3=uint8(floor(temp3));I3(n,m)=temp3;endend%保持分辨率I4=I2(3:a+2,3:b+2);I5=I3(3:a+2,3:b+2);%显示图像figure(1);imshow(I1);title('原始图像');figure(2);imshow(I4);title('算数均值滤波输出');figure(3);imshow(I5);title('中值滤波输出');图像分割：clearall;clc;%读取图像I=imread('Fig10.29(a).jpg');%创建变量[a,b]=size(I);J=zeros(a,b);%设定迭代阈值T0=1;%初始化T1=mean(I(:));r1=find(I>T1);r2=find(I<=T1);T2=(mean(I(r1))+mean(I(r2)))/2;%迭代求解图像分割阈值whileabs(T2-T1)>=T0T1=T2;r1=find(I>T1);r2=find(I<=T1);T2=(mean(I(r1))+mean(I(r2)))/2;endT2=ceil(T2);%输出二值图像fori=1:a*bJ(i)=255*(I(i)>T2)+0*(I(i)<=T2);end%显示图像figure(1);imshow(I);tit...
