MATLAB图像处理实验：几何与空域变换

本实验是关于数字图像处理的实践教程，主要使用MATLAB软件进行操作。实验涵盖了图像的几何变换和平滑处理等多个方面。 实验主要包含两个部分：实验一为空域图像处理，实验三为图像的几何变换。实验一旨在让学生熟悉MATLAB的基本图像操作，理解并掌握线性变换、直方图均衡化以及平滑处理技术。实验三则着重于图像的平移、垂直/水平镜像变换、缩放和旋转。 在实验一中，实验目的包括： 1. 学习使用CCS集成开发环境和MATLAB的基本功能。 2. 掌握图像的线性变换，通过灰度线性变换函数调整图像灰度。 3. 实现直方图均衡化，使图像的灰度分布更加均匀。 4. 应用均值滤波、中值滤波和拉普拉斯锐化进行图像增强，了解这些平滑处理方法对图像质量的影响。 5. 学习如何模拟噪声并研究其对图像的影响。 实验原理中，线性变换是将图像中每个像素的灰度值按特定函数映射，例如通过系数a和b进行线性变换。直方图均衡化是通过改变灰度等级分布，使得每个灰度级上的像素数量大致相等，以提高图像对比度。平滑处理包括均值滤波（用邻近像素的平均值替换中心像素值，降低图像噪声）和中值滤波（使用中值代替中心像素值，有效去除椒盐噪声），而拉普拉斯算子用于边缘检测，计算像素与其周围像素的差异。 实验三中，图像的几何变换涉及平移、镜像变换、缩放和旋转。平移通过修改像素坐标实现，镜像变换包括沿水平或垂直轴的反射。缩放由比例因子S控制，S小于1为缩小，大于1为放大。旋转则是以图像中的某个点为旋转中心，根据角度进行逆时针或顺时针转动。 实验步骤包括启动MATLAB，对图像执行各种变换，并记录和分析结果。实验过程中会观察到图像的视觉变化，以及这些变换如何影响图像的特征和细节。 实验报告应包含实验过程的详细描述，展示原始图像和处理后的图像，分析处理结果，以及实验中遇到的问题和解决方案。 总结来说，这两个实验是数字图像处理基础的实践教学，学生通过实际操作可以深入理解图像处理的基本原理和技术，为后续的图像分析和处理奠定基础。