圖像處理——圖像濾波(Matlab)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上圖像濾波濾波是一種應(yīng)用廣泛的圖像處理技術(shù)，可以通過(guò)濾波來(lái)強(qiáng)調(diào)或刪除圖像的某種特征。濾波是一種領(lǐng)域操作，即處理后的圖像每個(gè)像素值是運(yùn)來(lái)像素周圍的顏色值經(jīng)過(guò)某些計(jì)算得到的。通過(guò)不同濾波函數(shù)對(duì)同一圖像濾波，效果迥異。1.濾波函數(shù)imfilterMatlab濾波函數(shù)imfilter是基于領(lǐng)域滑動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，其調(diào)用格式為B=IMFILTER(A,H,OPTION)，參數(shù)OPTION可以選擇填補(bǔ)參數(shù)symmetric、replicate、circular。首先在原始圖像上加上一些噪聲，然后對(duì)含有噪聲的圖像進(jìn)行濾波。分別對(duì)下面的這個(gè)原始圖像加上椒鹽噪聲、高斯白噪聲、泊松噪聲、乘法噪

2、聲。原圖像Matlab函數(shù)文件如下：I=imread('1.jpg'); J1=imnoise(I,'salt & pepper',0.02); J2=imnoise(I,'gaussian',0,0.01); J3=imnoise(I,'poisson'); J4=imnoise(I,'speckle',0.04); figure;subplot(221),imshow(J1);subplot(222),imshow(J2);subplot(223),imshow(J3);subplot(224),ims

3、how(J4); 圖1.加入椒鹽噪聲的圖像 圖2. 加入高斯白噪聲的圖像 圖3. 加入泊松噪聲的圖像 圖4.加入乘法噪聲的圖像下面對(duì)含有椒鹽噪聲和高斯白噪聲的圖像用imfilter進(jìn)行濾波。Matlab函數(shù)文件如下：rgb=imread('1.jpg');h=ones(5,5)/25;rgb1=imfilter(rgb,h);rgb2=imfilter(rgb1,h,'replicate');subplot(1,3,1);imshow(rgb);title('Original');subplot(1,3,2);imshow(rgb1);title

4、('Filtered');subplot(1,3,3);imshow(rgb);title('boundary replication'); 圖5.含有椒鹽噪聲的原圖像 圖6. Filtered 圖7.boundary replication 圖8.含有高斯白噪聲的原圖像 圖9.Filtered 圖10.boundary replication 函數(shù)imfilter已經(jīng)把操作直接定義為滑動(dòng)操作sliding。調(diào)用函數(shù)B=IMFILTER(A,H,OPTION)，調(diào)用時(shí)如果省略了參數(shù)option，其形式就變?yōu)閕mfilter（A,H），則默認(rèn)填補(bǔ)邊界為0 。圖6和

5、圖9就是這種情況，所以有邊界的出現(xiàn)。如果調(diào)用形勢(shì)為imfilter（A，H，100），那么就是以100來(lái)填補(bǔ)邊界，然后進(jìn)行濾波操作。用imfilter對(duì)圖像進(jìn)行濾波，可以設(shè)計(jì)不同形式的濾波器。用imfilter設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)濾波，水平邊緣增強(qiáng)，拉普拉斯濾波三個(gè)濾波器。Matlab函數(shù)文件如下：rgb=imread('1.jpg');h1= 0,0, 0.0000, 0.0021 , 0.0042;0.1958,0.1979,0.2000,0.1979,0.1958 ;0.0042,0.0021,0.0000,0,0;h2= 1 , 2, 1;0 , 0, 0;-1, -2, -1;h

6、3= 0.1667, 0.6667, 0.1667;0.6667, -3.3333, 0.1667;0.1667, 0.6667, 0.1667;rgb1=imfilter(rgb,h1);rgb2=imfilter(rgb,h2);rgb3=imfilter(rgb,h3);subplot(2,2,1),imshow(rgb),title('原圖像')subplot(2,2,2),imshow(rgb1),title('運(yùn)動(dòng)濾波')subplot(2,2,3),imshow(rgb2),title('水平邊緣增強(qiáng)')subplot(2,2,4)

7、,imshow(rgb3),title('拉普拉斯濾波') 圖11. 含有椒鹽噪聲的原始圖像 圖12.運(yùn)動(dòng)濾波 圖13.水平邊緣增強(qiáng) 圖14.拉普拉斯濾波（=1/5） 圖15.含有高斯白噪聲的原圖像 圖16.運(yùn)動(dòng)濾波 圖17.水平邊緣增強(qiáng) 圖18. 拉普拉斯濾波（=1/5） 用imfilter函數(shù)生成不同的濾波器，就是指定不同的算子。 可以看出同樣的濾波器對(duì)不同噪聲的濾波效果也有差異。運(yùn)動(dòng)濾波后圖像在水平方向上變寬，并且模糊。水平邊緣增強(qiáng)濾波把背景變成了黑色，垂直邊緣消失。拉普拉斯濾波也把背景變成了黑色，邊緣也發(fā)生了很大的變化。2.用函數(shù)fspecial產(chǎn)生線性濾波器用函數(shù)fs

8、pecial生成的線性空間濾波器進(jìn)行濾波，其matlab調(diào)用命令為fspecial（T,P）。T是指定的二維線性濾波器，P是輔助說(shuō)明的參數(shù)。比如說(shuō)，h=fspecial('average',5,3) 中的5,3就是用來(lái)定義算子的大小。高斯濾波的5,3也是定義算子的大小，1是標(biāo)準(zhǔn)差。拉普拉斯濾波的0是決定濾波器形狀的取值在0,1之間的。Matlab函數(shù)文件如下：rgb=imread('1.jpg');h1=fspecial('average',5,3);h2=fspecial('gaussian',5,3,1);h3=fspecia

9、l('laplacian',0);rgb1=imfilter(rgb,h1);rgb2=imfilter(rgb,h2);rgb3=imfilter(rgb,h3);subplot(2,2,1),imshow(rgb),title('原圖像')subplot(2,2,2),imshow(rgb1),title('均值濾波')subplot(2,2,3),imshow(rgb2),title('高斯濾波')subplot(2,2,4),imshow(rgb3),title('拉普拉斯濾波') 圖19.含有椒鹽噪聲的原圖像 圖20. 均值濾波（5*5窗口） 圖21.高斯濾波 圖22.拉普拉斯濾波（=0） 圖23.含有高斯白噪聲的原圖像 圖24.均值濾波（5*5窗口） 圖25.高斯濾波 圖26.拉普拉斯濾波（=0）用fspecial函數(shù)可以很快調(diào)整濾波模型和各類參數(shù)，很快既定的目的。改變不同的參數(shù)，例如均值濾波，改變?yōu)V波窗口： 圖27.含有高斯白噪聲的圖像 圖28. 圖均值濾波（5*5窗口） 圖29.均值濾波（7*7窗口） 圖30.均值濾波（9*9窗口）從結(jié)果可以看出，隨著窗口數(shù)的增加，圖像和邊緣越來(lái)越模