1、計算機與信息工程學院綜合性、設計性實驗報告專業：通信工程 年級/班級： 2011 20132014學年第一學期課程名稱數字圖像處理指導教師本組成員學號姓名實驗地點實驗時間項目名稱圖像增強頻域濾波實驗類型綜合性/設計性一、實驗目的1掌握怎樣利用傅立葉變換進行頻域濾波2掌握頻域濾波的概念及方法3熟練掌握頻域空間的各類濾波器4利用MATLAB程序進行頻域濾波二、實驗儀器或設備1計算機（裝有MATLAB軟件）；2移動式存儲器（軟盤、U盤等）。3記錄用的筆、紙。三、總體設計（設計原理、設計方案及流程等）頻域濾波分為低通濾波和高通濾波兩類，對應的濾波器分別為低通濾波器和高通濾波器。頻域低通過濾的基本思想：

2、G(u,v)=F(u,v)H(u,v)F(u,v)是需要鈍化圖像的傅立葉變換形式，H(u,v)是選取的一個低通過濾器變換函數，G(u,v)是通過H(u,v)減少F(u,v)的高頻部分來得到的結果，運用傅立葉逆變換得到鈍化后的圖像。理想地通濾波器(ILPF)具有傳遞函數：其中，為指定的非負數，為(u,v)到濾波器的中心的距離。的點的軌跡為一個圓。n階巴特沃茲低通濾波器(BLPF)(在距離原點處出現截至頻率)的傳遞函數為與理想地通濾波器不同的是，巴特沃茲率通濾波器的傳遞函數并不是在處突然不連續。高斯低通濾波器(GLPF)的傳遞函數為其中，為標準差。相應的高通濾波器也包括：理想高通濾波器、n階巴特沃

3、茲高通濾波器、高斯高通濾波器。給定一個低通濾波器的傳遞函數，通過使用如下的簡單關系，可以獲得相應高通濾波器的傳遞函數： 四、實驗步驟（包括主要步驟、代碼分析等）1調入并顯示所需的圖片；2利用MATLAB提供的低通濾波器實現圖像信號的濾波運算，并與空間濾 波進行比較。3利用MATLAB提供的高通濾波器對圖像進行處理。4記錄和整理實驗報告。M文件：f=imread(room.tif);F=fft2(f); %對圖像進行傅立葉變換%對變換后圖像進行隊數變化，并對其坐標平移，使其中心化S=fftshift(log(1+abs(F);S=gscale(S); %將頻譜圖像標度在0-256的范圍內figu

4、re(1);subplot(221),imshow(S),title(頻譜圖像); %顯示頻譜圖像h=fspecial(sobel); %產生空間sobel模版subplot(222),freqz2(h),title(相應頻域濾波器的圖像); %查看相應頻域濾波器的圖像 PQ=paddedsize(size(f); %產生濾波時所需大小的矩陣H=freqz2(h,PQ(1),PQ(2); %產生頻域中的sobel濾波器H1=ifftshift(H); %重排數據序列，使得原點位于頻率矩陣的左上角subplot(223),imshow(abs(H),),title(圖形形式顯示濾波器);%以圖形

5、形式顯示濾波器subplot(224),imshow(abs(H1),),title(圖形形式顯示濾波器);gs=imfilter(double(f),h); %用模版h進行空域濾波gf=dftfilt(f,H1); %用濾波器對圖像進行頻域濾波figure(2);subplot(221),imshow(gs,),title(用模版h進行空域濾波); subplot(222),imshow(gf,),title(用濾波器對圖像進行頻域濾波)subplot(223),imshow(abs(gs),),title(用模版h進行空域濾波)subplot(224),imshow(abs(gf),),t

6、itle(用濾波器對圖像進行頻域濾波)%高通濾波f=imread(number.tif); %讀取圖片PQ=paddedsize(size(f); %產生濾波時所需大小的矩陣D0=0.05*PQ(1); %設定高斯高通濾波器的閾值H=hpfilter(gaussian,PQ(1),PQ(2),D0); %產生高斯高通濾波器g=dftfilt(f,H); %對圖像進行濾波figure(3)subplot(121),imshow(f) %顯示原圖像subplot(122),imshow(g,) %顯示濾波后圖像說明：運行時需加載hpfilter（）、paddedsize（）等函數。room.tif運行結果如下：1、頻域處理：注：第一個為圖像room的頻域傅里葉頻譜。2、空域濾波與頻域濾波的對比：注：圖a為在空間域使用垂直Soble掩膜對圖room濾波后的結果。3、高通濾波：五、結果分析與總結通過本次實驗學會了利用傅立葉變換進行頻域濾波，對頻域