利用MATLAB实现对cameraman.tif图像叠加周期噪声,显示原图像频谱及含噪图像频谱,并合理设计巴特 沃斯带阻滤波器(P117(6.38)式)对含噪图像的周期噪声进行滤波,画出带阻滤波器频谱并观察滤波结果,给出对实验结果的正确解释。
时间: 2024-10-14 10:07:06 浏览: 89
3.1.4_的cameraman.tif图像_和高斯白噪声_对分别添加了椒盐噪声_
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在MATLAB中,你可以按照以下步骤实现这个过程:
1. **加载图像**:
使用`imread`函数读取名为“cameraman.tif”的图像:
```matlab
img = imread('cameraman.tif');
```
2. **添加周期噪声**:
可以使用`imnoise`函数生成周期噪声,例如,添加高斯白噪声:
```matlab
noise = imnoise(img, 'salt', 0.05); % 百分比表示噪声强度
```
3. **显示图像和频谱**:
分别使用`imshow`和`imagesc(fft2(img))`以及`imagesc(fft2(noise))`查看原始图像和含有噪声后的图像的频谱。
4. **设计巴特沃斯带阻滤波器**:
根据P117(6.38)式的参数设计滤波器,例如截止频率、阶数等:
```matlab
[b, a] = butter(N, [fc1 fc2]/Fs, 'bandpass'); % N为滤波器阶数,[fc1 fc2]为截止频率范围,Fs是采样频率
```
5. **应用滤波器到图像**:
对噪声图像进行滤波:
```matlab
filtered_img = imfilter(noise, b, 'replicate', a);
```
6. **绘制滤波器频谱**:
对滤波器系数进行傅立叶变换:
```matlab
h_freq = fftshift(fft(b));
```
然后绘制滤波器的幅度响应曲线:
```matlab
plot(freqz(b, 1, Fs), 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(freqz(a, 1, Fs), '--', 'LineWidth', 2);
legend('Magnitude Response', 'Stop Band');
```
7. **显示滤波结果**:
使用`imshow`展示滤波后的图像:
```matlab
imshow(filtered_img);
```
8. **分析实验结果**:
- 比较原始图像和去噪后的图像,观察噪声是否减少。
- 检查滤波器频谱,看其是否有效地阻止了指定的频率范围内的噪声。
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