第一篇:图像的艺术处理教案设计(模版)
第三课 图像的艺术处理教案设计
一、教案背景
1、面向学生:初中
2、学科:信息技术
3、课时:第一课时
4、学生课前准备:
(1)百度搜索相关图片资料。
(2)预习教材有关内容及操作。
二、教学课题
教育部中小学信息技术教育实验区实验教材初中信息技术七年级下册第一单元第三课内容:《图像的艺术处理》。
三、教材分析
1、内容分析:
本节课初中信息技术七年级下册第一单元第三课内容《图像的艺术处理》。本节课是在图像局部处理的基础上,主要让学生掌握仿制图章工具的使用,并能够对图像进行全局的艺术处理,包括色彩的调整。
2、学情分析:
通过前面两节课图像处理和图像局部处理的学习,学生们已经大概了解到了Photoshop的基本操作原理,熟悉了软件的基本界面,并掌握了部分工具的使用。本节课在了解、掌握图像的局部处理基础上进行更深入的学习,利用仿制图章工具进行图像的复制操作,并进行图像的全局处理。学生对图像的处理是相当感兴趣也是充满好奇的,因此本节课让学生自己查找图片进行操作,发挥学生的积极主动性,通过任务驱动法,加以教师的启发,让学生能够逐步掌握艺术处理图像的操作。
3、教学目标:
(1)知识与技能
A、学会调整图像色彩;
B、学会使用仿制图章工具;
(2)过程与方法
通过复习导入新课,学生观看教师的演示,结合教材,利用百度搜索引擎,进行自主探究学习、交流学习,激发学生的兴趣,掌握图像艺术处理的方法,提高自主学习的能力。
(3)情感态度和价值观
A、培养学生自主探索、协作学习的能力。
B、学生的自主学习意识得到不断提升,并且在任务的完成过程中体 会到成功的喜悦。
C、培养学生自己通过互联网找素材的能力。
4、教学重点:
(1)仿制图章工具的使用。
(2)图像的全局处理(颜色调整)。
5、教学难点:
仿制图章工具与历史记录画笔工具的结合使用。
6、教学准备:
多媒体网络机房、教学资料、互联网网络、素材。
四、教法与学法
1、教学方法:
讲解与演示相结合、启发式教学法、任务驱动法。
2、学习方法:
自主探究查找学习,交流合作学习。
五、教学过程
1、复习、导入新课
【学生活动】在百度图片库搜索“菊花”的图片,找一张感兴趣的菊花图片,同时利用Photoshop软件当中的套索工具将所保存的图像进行挎贝粘贴操作,复制另一朵向日葵出来。由于此部分是复习内容,所以占用的时间限定在五分钟之内。
“菊花
”图片:
【教师活动】让学生利用百度图片库自主搜索图片进行挎贝粘贴操作,并巡视学生对套索工具使用掌握情况,及时指导复习。如部分学生不能很好地在有限时间完成,应引导他们充分发挥小组合作团结精神,在规定的时间内完成,以便进入新课的讲授。
【设计意图】让学生通过百度搜索引擎自主查找图片操作的方式,巩固复习选择工具(套索工具)的使用,并引出本节课学习的知识点之一:仿制图章工具的使用。
2、新课讲授
任务一:仿制图章工具的使用
【学生活动】将刚才百度搜索到的“菊花”图片进行再复制操作,但此次操作应使用仿制图章工具,参照课本操作步骤完成任务。(学生选择操作的图片可以不一致)
原图
用仿制图章修改后
【教师活动】给出任务,让学生依照教材步骤操作。巡视学生操作,并观察学生在操作中存在的问题。
【设计意图】采取“先学后教”的方法,通过任务驱动,让学生自主探究学习,掌握学习方法。
3、任务讲评及小结
【学生活动】学生观看演示,讨论并思考回答问题,然后补充完成任务。学习有余的学生另外在百度图片库当中搜索一张图片,同时利用仿制图章工具将保存的图像进行复制,删除日期、文字等操作,巩固知识点。小组内互相合作讨论交流完成。
【教师活动】演示并讲评学生在使用仿制图章工具中出现的问题,延伸出历史记录画笔工具的使用,并详细讲解二者有效结合的使用要点。
【设计意图】及时更正部分学生的错误操作,让学生理解仿制图章工具的使用要点,同时通过启发式教学指出历史记录画笔工具的作用及使用注意事项。
4、新课讲授
任务二:调整图像的颜色
【学生活动】在百度图片库中搜索图片,将保存的图片进行颜色调整,认真阅读教材,小组内讨论交流完成任务他人和自己。
六、教学反思
本节课时的重点是仿制图章工具的使用和对图像的全局处理,因有了前一课时关于图像局部处理的辅垫,因此本课时我将任务下放,让学生自主探究学习查找,加以小组间的合作驱动完成各项任务。而对于本节课的难点,则采取启发式教学让学生掌握,所以总体而言,本节课体现了学生在信息技术课堂中的主体地位,教师的指引启发作用,取得良好的教学效果。
在教学内容上,我将教材的知识点顺序对调了一下。教材是先讲颜色调整,接着是仿制图章工具的使用,因考虑到与上节课时的衔接及过渡,我将仿制图章工具的使用放在前面,然后再讲对图像的全局处理操作,通过任务驱动学习法,循序渐进,学生比较容易掌握。
本节课的亮点在于让学生自主探究查找学习,不单单是知识点的自主探究,还包括图片的选择,都给了学生很大的自由度,不限定于对相同的图片进行同一的操作,激发了学生的学习积极性。通过互联网搜索,使学生的自主学习意识得到不断提升,并且在任务的查找探究过程中体会到成功的喜悦与满足感。
第二篇:图像处理更艺术教学设计
图片的处理教学设计 【教材分析】
《图片的处理》是江苏初中《信息技术》(上)第六单元第2节的内容,这节内容主要是介绍简单的图片处理方法,是上节内容的延伸,引领学生经历加工图片的活动过程,体验利用图片表达主题,同时也为后面制作多媒体作品打下良好的基础。本节课以ACDsee软件为图片加工的工具,教学内容实践性强,要求学生能够熟练掌握。【学情分析】
教学对象是初一年级的学生,通过前面的学习,学生具备了一定的信息素养,掌握了多媒体技术的概念及应用。在此基础上让学生掌握一些简单的图片处理方法。图片是学生最喜爱和最容易感知理解的的信息之一,容易激发学生的学习兴趣。学生对感兴趣的东西学习积极性比较高而且乐于探索,再加上学生动手能力较强,而ACDSee软件是比较简单的一款软件,因此比较适合学生自主探究。根据学生的年龄和特点,教学内容不易过深,重在让学生在学习中体验、感悟以及激发学生的兴趣。【教学目标】 知识与技能: 1.通过对图片进行曝光操作方法的学习,使学生掌握用ACDSee改变图像明暗度的方法与技能;
2.通过对图片进行裁剪和旋转操作方法的学习,使学生掌握用ACDSee获取图片某一部分或调整图片的方向的方法与技能;
3.通过对图像进行滤镜操作方法的学习,使学生能用ACDSee把图片处理成艺术效果(镜像)的方法与技能。过程与方法:会处理简单的图片素材 情感态度与价值观:
1.培养学生的动手操作能力、观察和语言表达能力; 2.培养学生独立思考问题、解决问题的能力;
3.在处理图片的过程中,体验图片处理带来的乐趣,激发学生学习的乐趣。【重点与难点】
教学重点:利用ACDSee对图片进行裁剪、旋转、调节图片明暗度。教学难点:根据需要对图片进行正确的美化等处理。【教学方法】讲解演示法、任务驱动、探究学习、讨论学习【课时安排】1课时 【教学过程】
一、引入 1.创设情境
师:2011年4月22日是第42个世界地球日,为做好世界地球日宣传活动,增强中小学生环境保护意识,为此我市举办了中小学世界地球日环保摄影活动,老师收集了一些环保主题的图片供大家欣赏。欣赏一组环保图片,激发学生的学习兴趣(1)使用ACDsee打开“图片“文件夹(2)欣赏图片
(3)观察图片(部分图片存在一定缺陷)
风光摄影速成教程前期摄影准备山岳景观拍摄水景画卷拍摄沙漠戈壁拍摄古镇水乡拍摄
师:大家觉得这些照片拍的怎么样,有什么缺陷吗? 生:倒了、太暗、太亮
师:本节课的任务就是将这些有缺陷的照片进行加工处理。2.确定课题:图片处理
二、新课
1.教师知识讲授(1)图片处理
师:那到底什么是图片处理呢?对图像进行裁剪、缩放、旋转、制作各种特殊效果等称为图像处理。对图像处理进行处理可以使图像变得更美观,甚至产生奇妙的艺术效果。
(2)了解常用的图片处理工具
师:我们一般要借助于工具来对图片进行处理,那同学们知道哪些图片的处理工具? 生:ACDsee、我形我速、Photoshop 师:ACDsee 不仅能浏览图片而且可以对图片进行处理,我形我速方便快捷图片的处理与输出Photoshop是专业的图片处理软件,功能比较强大,最后一个可牛影像是一款简单易学的图像处理工具而今天的主角是ACDsee这个工具来处理图片。
(3)认识ACDsee 师:ACDSee不仅仅是一款看图软件, 更广泛应用于图片的获取、管理、后期处理和优化。2.任务探究
(1)调整照片亮度
师:请看第一张图片,这张图片有什么缺陷?
生:太暗了,应该要亮一点。教师讲解演示操作: ①启动ACDsee ②打开演示文件夹中的图片1 ③工具——曝光——调整黑色、白色和伽码值 学生操作练习学生上台演示
(2)调整曝光照片
师:相反的在现实生活中,我们遇到那些曝光的照片该怎么处理呢(亮度太亮)教师演示操作: ①启动ACDsee ②打开演示文件夹中的图片2 ③编辑器—亮度/对比度/伽码值 学生操作练习学生上台演示
(3)学生探究学习(1)调整图片方向 ①分析图片 ②学生探究
③学生演示说明(工具—翻转)(2)裁剪图片 ①分析图片
教师与学生共同分析图片,了解图片处理的需求,需裁掉部分图像。②学生探究
③学生演示说明(编辑器——裁剪)
④学生操作练习(3)旋转图片 ①分析图片 ②学生探究
③学生演示说明(编辑器——旋转)④学生操作练习
本次任务需要旋转一定角度,可以先让学生探究后再作适当的分析。从而使学生掌握。(4)比一比
师:经过上面几个环节的学习,大家学了曝光、旋转和裁剪操作,同学们想不想检验一下自己的学习成果呢?下面呢我们来个比赛看看谁的动作最快。学生操作,评出最快选手,给予表扬。(5)图片格式的转化 ①学生分析图片 师:这张图片是用什么绘制的?
生:这张图片是使用画图工具绘制的。
师:画图工具绘制的图画一般是BMP格式的,网络上常用的图片是JPG格式的。那我们的任务是将BMP格式的图片转化成JPG格式的。
②学生探究(将BMP格式转换成JPG格式,并比较转换前后图像的特点)③学生演示说明(工具——格式转换——JPG格式)生:BMP的质量好。图片文件JPG的小而BMP的大。
师:JPG格式的图片容量小,下载速度快。所以是我们广泛使用的一种图片格式。BMP图片质量最好,打印效果好。
学生已经学习了Office系列软件,对Windows窗口有了系统的认识,对菜单命令、工具栏按钮、快捷菜单命令有了一定的了解,通过一系列任务让学生自主探究完成,在学生完成任务的过程中熟悉ACDSee的窗口和常用命令,让学生掌握图片处理的基本方法。3.拓展 师:请大家观察屏幕上的两张图片,有什么不同? 生:两朵一模一样的荷花。
师:恰当的使用滤镜和绘图工具可以为图片添加不同的效果 学生打开图片操作。
三、小结
师:这节课你学会了什么?
生:裁剪、曝光、旋转、滤镜和图片格式的转换。师:希望大家能学有所用,在实际生活中能够运用这些工具对图片进行处理。【教学反思】
首先观看环境保护这个主题的图片激发学生的兴趣。通过任务驱动,让学生
自主探究学习,锻炼了学生积极思考的能力。在学生完成任务的过程中,我引导学生对图片进行分析,培养学生的分析能力。同时让探究好的学生上台演示讲解,给学生充当小教师的机会,这样学生在巩固知识的同时,自主学习能力和相互学习能力得到很好的锻炼。
在教学过程中,语言不够规范、简洁。对于学生的评价语言也太过单调,可以再设计一些有深度的任务。
第三篇:数码图像后期处理教案设计页17
教学设计页
课程名称:
数码图像后期处理
第 1 单元(节),4 学时
项目/主题: 数码相机的基础知识 授课时间 2015年 11 月 18 日
授课地点:
教学1-401/40
2知识目标:
考核学生对数码相机的基础知识及数码照片的后期处理技术, 纯粹锻炼学生的处理能力。从实用角度出发让学生使用Photoshop进行专业的照片编修,通过对效果细分, 处理技术可分为照片的修复、修饰、抠图、合成制作和特效制作等, 这里将未学生提供了常见照片问题的全面解决之道。
能力目标:
通过讲解及案例分析,让学生掌握数码照片处理的常用技巧, 通过学习让学生对各种技巧有更深刻、更准确的认识,同时也能为学生以后的工作实践提供参考与借鉴。
学生通过学习后能掌握了解以下几个核心内容:
(1)数码相机的基础知识。
(2)数码照片后期处理专业技法 ,主要为修复、修饰、抠图、合成制作和特效制作等。重点、难点及解决方案:
主要是介绍数码相机的基础知识及数码照片的后期处理技术,让学生掌握照片的修复、修饰、抠图、合成制作和特效制作等处理技法。重点是熟练掌握Photoshop中的各种处理技法及操作技巧并能灵活应用。
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教学设计页
教学条件(环境):
软件环境 操作系统要求是Microsoft Windows 2000 应用软件 Photoshop CS3 /CS4/CS6 等版本软件
教学活动设计:(包括教学实施步骤、教学内容、方法手段、学生活动、时间分配、学习成果评价标准)
一、数码相机的基础知识(100分钟)
1、数码相机的概念 1)数码相机的性能指标 2)选择适合自己的数码相机
2、数码摄影的相关知识 1)数码摄影的相关术语 2)拍摄前的相关准备 3)数码拍摄的姿势
3、数码拍摄的注意事项 1)构图产生美 2)摄影构图的三大要素 3)常见构图方式
4、拍摄经典技巧解析
1)不同的角度和高度对拍摄的影响 2)光源对拍摄的影响
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教学设计页
5、数码照片的获取和管理 1)从数码相机中获得照片
从数码相机中获得照片.swf 2)Windows图片和传真查看器 Windows图片和传真查看器.swf 3)利用ACDSee查看与管理照片
6、使用Adobe Bridge对数码照片进行管理 1)批量重命名照片的名称 批量重命名照片的名称.swf 2)为照片添加关键字 为照片添加关键字.swf 3)数码照片的筛选
二、数码相机的熟悉(20分钟)
三、指导学生熟悉数码相机操作,并对操作过程中的难点及技术要领侧重进行讲述。(30分钟)
四、总结复习(10分钟)
教学小结:
教师签名:
****年**月**日 教案检查记录:
检查者签名(盖章)
****年**月**日
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第四篇:matlabGUI图像处理
图像处理
一、实习任务
利用MATLAB里面的一些特定函数和GUI可视化图形界面设计一个属于自己的photoshop,使其完成简易的放大、缩小、截图以及直方图统计等功能。
二、实习内容
1、布局设计
2、程序设计 %文件打开
[name,path]=uigetfile({'*.*';'*.bmp';'*.tif';'*.png';'*.gif';'*.jpg'},'载入图像');if isequal(name,0)|isequal(path,0)errordlg('没有选中文件','出错');return;else x=imread([path,name]);axes(handles.axes1);imshow(x);handles.img=x;handles.noise_img=x;guidata(hObject,handles)end
%文件保存
[filename,pathname] = uiputfile({'*.*';'*.bmp';'*.tif';'*.png';'*.gif';'*.jpg'},'图片保存为');if isequal([filename,pathname],[0,0])errordlg('没有保存','出错');return;else file=strcat(pathname,filename);(handles.axes2);i=getimage(gca);imwrite(i,file);end
%文件退出 clc;close all;close(gcf);
%灰度处理
axes(handles.axes2);if isrgb(handles.img)y=rgb2gray(handles.img);%RGB•••••••••• imshow(y);else msgbox('这已经是灰度图像','转换失败');end %截图
set(handles.axes2,'HandleVisibility','ON');axes(handles.axes2);y=imcrop(handles.img);imshow(y);handles.Timage=y;
%双线性缩小
axes(handles.axes2);prompt={'输入放大倍数:'};defans={'0.2'};p=inputdlg(prompt,'输入放大倍数',1,defans);p1=str2num(p{1});y=imresize(handles.img,p1,'bilinear');%法缩小 imshow(y);
%双线放大
axes(handles.axes2);prompt={'输入放大倍数:'};defans={'2'};p=inputdlg(prompt,'输入放大倍数',1,defans);p1=str2num(p{1});y=imresize(handles.img,p1,'bilinear');%值法放大 imshow(y);
%上下翻转
最近邻插值最近邻插axes(handles.axes2);x=(handles.img);if isrgb(handles.img)for k=1:3 y(:,:,k)=flipud(x(:,:,k));%上下翻转函数 end imshow(y);else x=(handles.img);y=flipud(x);imshow(y);end
%左右翻转
axes(handles.axes2);if isrgb(handles.img)x=(handles.img);for k=1:3 y(:,:,k)=fliplr(x(:,:,k));%左右翻转函数 end imshow(y);else x=(handles.img);y=fliplr(x);imshow(y);end
%左转90度
axes(handles.axes2);x=(handles.img);y=imrotate(x,90);imshow(y);
%右转90度
axes(handles.axes2);x=(handles.img);y=imrotate(x,-90);imshow(y);
%任意角度旋转 axes(handles.axes2);prompt={'输入参数1:'};defans={'30'};p=inputdlg(prompt,'输入参数',1,defans);p1=str2num(p{1});y=imrotate(handles.img,p1);imshow(y);
%亮度处理
prompt={'输入参数1','输入参数2','输入gamma'};defans={'[0 0.7]','[0 1]','1'};p=inputdlg(prompt,'输入参数',1,defans);p1=str2num(p{1});p2=str2num(p{2});p3=str2num(p{3});gamma=p3;x=(handles.img);y=imadjust(x,p1,p2,gamma);axes(handles.axes2);imshow(y);%G直方图
set(handles.axes2,'HandleVisibility','ON');axes(handles.axes2);if isrgb(handles.img)x=imhist(handles.img(:,:,2));%直方图统计 x1=x(1:10:256);horz=1:10:256;bar(horz,x1);set(handles.axes2,'xtick',0:50:255);else msgbox('这是灰度图像','旋转失败');end %R直方图
set(handles.axes2,'HandleVisibility','ON');axes(handles.axes2);x=imhist(handles.img(:,:,1));%统计
x1=x(1:10:256);horz=1:10:256;bar(horz,x1);set(handles.axes2,'xtick',0:50:255);%B直方图
set(handles.axes2,'HandleVisibility','ON');axes(handles.axes2);if isrgb(handles.img)
直方图x=imhist(handles.img(:,:,3));%直方图统计
x1=x(1:10:256);horz=1:10:256;bar(horz,x1);%axis([0 255 0 150000]);set(handles.axes2,'xtick',0:50:255);%set(handles.axes2,'ytick',0:2000:15000);else msgbox('这是灰度图像','旋转失败');end
%直方图均衡
set(handles.axes2,'HandleVisibility','ON');axes(handles.axes2);if isrgb(handles.img)a=histeq(handles.img(:,:,1));b=histeq(handles.img(:,:,2));c=histeq(handles.img(:,:,3));k(:,:,1)=a;k(:,:,2)=b;k(:,:,3)=c;imshow(k);else h=histeq(handles.img);%直方图均衡 imshow(h);end
3、效果图
三、遇到的问题及解决方法
1、遇到的问题
最开始在Command里面用imread打开图片是可行的,但到了GUI里面之后,会出现一些错误,主要就是提示说:找不到对应的地方。还有就是在编写完程序之后,放大感觉没有任何变化。
2、解决方法
在查询资料后发现,在GUI里面打开图片是需要编写图片的地址以及格式的,要先判断你要操作的图片是否存在,如果不存在,应该提示你不存在的错误;在不能放大这个问题上,后来发现是axes2不够大,也就是画布不够大,再放大了画布后,放大就明显多了,缩小的时候也是这样。
四、主要收获和心得体会
在俩周的自动化软件实训里面,最大的感触就是MATLAB很强大,不但可以用自己自带的函数,还可以和C语言Java等语言连接共用,在处理图像上有自己独特的优势,在编辑菜单之后再进行相应的编程,做出来的界面和网页一样好看,这俩周特别快,不过收获很多,在很大程度上锻炼了我们的设计能力。
第五篇:图像处理 实验报告
摘要:
图像处理,用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术。又称影像处理。基本内容 图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组,该数组的元素称为像素,其值为一整数,称为灰度值。图像处理技术的主要内容包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分。图像处理一般指数字图像处理。
数字图像处理的目的是改善图像的质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。目前,图像处理演示系统应用领域广泛医学、军事、科研、商业等领域。因为数字图像处理技术易于实现非线性处理,处理程序和处理参数可变,故是一项通用性强,精度高,处理方法灵活,信息保存、传送可靠的图像处理技术。本图像处理演示系统以数字图像处理理论为基础,对某些常用功能进行界面化设计,便于初级用户的操作。设计要求
可视化界面,采用多幅不同形式图像验证系统的正确性;
合理选择不同形式图像,反应各功能模块的效果及验证系统的正确性 对图像进行灰度级映射,对比分析变换前后的直方图变化;
1.课题目的与要求 目的:
基本功能:彩色图像转灰度图像
图像的几何空间变换:平移,旋转,剪切,缩放 图像的算术处理:加、减、乘
图像的灰度拉伸方法(包含参数设置); 直方图的统计和绘制;直方图均衡化和规定化; 要求:
1、熟悉图像点运算、代数运算、几何运算的基本定 义和常见方法;
2、掌握在MTLAB中对图像进行点运算、代数运算、几何运算的方法
3、掌握在MATLAB中进行插值的方法
4、运用MATLAB语言进行图像的插值缩放和插值旋转等
5、学会运用图像的灰度拉伸方法
6、学会运用图像的直方图设计和绘制;以及均衡化和规定化
7、进一步熟悉了解MATLAB语言的应用,将数字图像处理更好的应用于实际
2.课题设计内容描述
1>彩色图像转化灰度图像:
大部分图像都是RGB格式。RGB是指红,绿,蓝三色。通常是每一色都是256个级。相当于过去摄影里提到了8级灰阶。
真彩色图像通常是就是指RGB。通常是三个8位,合起来是24位。不过每一个颜色并不一定是8位。比如有些显卡可以显示16位,或者是32位。所以就有16位真彩和32位真彩。
在一些特殊环境下需要将真彩色转换成灰度图像。1单独处理每一个颜色分量。
2.处理图像的“灰度“,有时候又称为“高度”。边缘加强,平滑,去噪,加锐度等。
3.当用黑白打印机打印照片时,通常也需要将彩色转成灰白,处理后再打印 4.摄影里,通过黑白照片体现“型体”与“线条”,“光线”。2>图像的几何空间变化:
图像平移是将图像进行上下左右的等比例变化,不改变图像的特征,只改变位置。
图像比例缩放是指将给定的图像在x轴方向按比例缩放fx倍,在y轴按比例缩放fy倍,从而获得一幅新的图像。如果fx=fy,即在x轴方向和y轴方向缩放的比率相同,称这样的比例缩放为图像的全比例缩放。如果fx≠fy,图像的比例缩放会改变原始图象的像素间的相对位置,产生几何畸变。
旋转。一般图像的旋转是以图像的中心为原点,旋转一定的角度,也就是将图像上的所有像素都旋转一个相同的角度。旋转后图像的的大小一般会改变,即可以把转出显示区域的图像截去,或者扩大图像范围来显示所有的图像。图像的旋转变换也可以用矩阵变换来表示。3>图像的算术处理:
图像代数运算是指对两幅或两幅以上输入图像对应的像素逐个进行和差积商运算以产生增强效果的图像。图像运算是一种比较简单有效的增强处理手段是图像处理中常用方法。三种图像处理代数运算的数学表达式如下: C(x,y)=A(x,y)+B(x,y)C(x,y)=A(x,y)-B(x,y)C(x,y)=A(x,y)*B(x,y)4>图像的灰度拉伸方法:
灰度拉伸又叫对比度拉伸,它是最基本的一种灰度变换,使用的是最简单的分段线性变换函数,它的主要思想是提高图像处理时灰度级的动态范围。可以有选择的拉伸某段灰度区间以改善输出图像。如图,所示的变换函数的运算结果是将原图在a到b之间的灰度拉伸到c到d之间。如果一幅图像的灰度集中在较暗的区域而导致图像偏暗,可以用灰度拉伸功能来拉伸(斜率>1)物体灰度区间以改善图像;同样如果图像灰度集中在较亮的区域而导致图像偏亮,也可以用灰度拉伸功能来压缩(斜率<1)物体灰度区间以改善图像质量。
5>直方图设计和绘制;以及均衡化和规定化:
灰度直方图是将数字图像的所有像素,按照灰度值的大小,统计其所出现的频度。通常,灰度直方图的横坐标表示灰度值,纵坐标为半个像素个数,也可以采用某一灰度值的像素数占全图像素数的百分比作为纵坐标。
直方图均衡方法的基本原理是:对在图像中像素个数多的灰度值(即对画面起主要作用的灰度值)进行展宽,而对像素个数少的灰度值(即对画面不起主要作用的灰度值)进行归并。从而达到清晰图像的目的。
3.总体方案设计
1> GUI图像处理平台的总体设计
图像处理平台设计的目的是能够将图像处理的各个独立算法集成到一个平台内,方便用户选用多种方法对图像进行处理.平台基于MatlabGUI设计,实现图像处理过程的交互和可视化,并为用户二次开发提供平台接口,提高图像处理算法的综合利用效率
2>平台总体功能设计 根据一体化的设计思想,平台主要实现算法集成、交互可视化和提供二次开发接口等功能.其中算法集成分为已有算法集成和新算法集成.具体功能描述如下:
(1)已有算法集成是对Matlab图像处理工具
包中提供的算法进行集成,可以通过使用函数名加参数的方式直接调用.依据功能进行分类,将同类算法集成到同一菜单项内,如将傅里叶变换、小波变换、离散变换等算法归类到图像变换中,进行集成.(2)新算法集成是指对自主开发的算法进行集成,如改进水平集算法[12]、交互式图割算法[13]、细胞自动机分割算法[14]等均为自主开发的图像分割算法,同已有算法集成方式类似,集成到平台中,便于综合运用和算法分析与对比.(3)交互式可视化是指对图像处理过程及结果的可视化显示,并提供用户交互区.(4)二次开发接口是指通过调用集成模板方式,为用户提供一个将自己算法集成到平台中的一个接口
3>总体布局设计
一个高性能的图像处理平台应该为用户提供
方便快捷的操作.平台设计中通过菜单和按钮实现快捷操作,其中菜单项提供平台的整体功能,快捷按钮显示具体的独立功能.图像处理平台的布局设计如图1所示.利用MatlabGUI提供的工具包和底层代码,可以实现菜单功能区、快捷按钮功能区、DEMO显示区、可视化效果显示区和用户交互区的布局设计
4.程序实现和测试
4.1各个功能模块的主要实现程序 基本功能:彩色图像转灰度图像
I=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemospeppers.png','png');x=rgb2gray(I);figure(1);subplot(121);imshow(I);title('原始图像');subplot(122);imshow(x);title('灰度图像');实验结果:
图像的几何空间变换:平移,旋转,剪切,缩放
img1=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');img1=rgb2gray(img1);figure,imshow(img1);imwrite(img1,'a1.jpg');%%%%%%平移
se=translate(strel(1),[20 20]);img2=imdilate(img1,se);figure,imshow(img2);imwrite(img2,'a2.jpg');%%%%%%旋转 img3=imrotate(img1,90);figure,imshow(img3);imwrite(img3,'a3.jpg');% %%%%%缩放 img4=imresize(img1,2);figure,imshow(img4);imwrite(img4,'a4.jpg');
原始图像:
平移图像:
旋转图像:
缩放图像:
图像的算术处理:加、减、乘
加法
A=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');B=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao1.jpg','jpg');subplot(1,3,1);imshow(A);title('图像1');subplot(1,3,2);imshow(B);title('图像2');C=imadd(A,B);subplot(1,3,3);imshow(C);title('相加后的图像')
减法
A=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');B=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao1.jpg','jpg');subplot(2,3,1);imshow(A);title('图像1');subplot(2,3,2);imshow(B);title('图像2');C=imsubtract(A,B);subplot(2,3,3);imshow(C);title('相减后的图像')
乘法
A=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');B=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao1.jpg','jpg');subplot(1,3,1);imshow(A);title('图像1');subplot(1,3,2);imshow(B);title('图像2');C=immultiply(A,B);subplot(1,3,3);imshow(C);title('相乘后的图像')
图像的灰度拉伸方法(包含参数设置);
img=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');figure(1);imshow(img);title('原图');[m,n]=size(img);%测量图像尺寸参数
GreyHist=zeros(1,256);%预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255 GreyHist(k+1)=length(find(img==k))/(m*n);%计算每级灰度出现的概率,将其存入GreyHist中相应位置
end figure(2);bar(0:255,GreyHist)%绘制直方图 title('原直方图')xlabel('灰度值')ylabel('出现概率')%灰度拉伸 imggrey=img;prompt={'请输入系数a','请输入系数b'};words='请输入线性拉伸函数:';answer = inputdlg(prompt,words,1,{'0.5','2'});a=str2double(answer(1));b=str2double(answer(2));for i=1:m for j=1:n img(i,j)=a*img(i,j)+b;end end figure(3);imshow(img);title('灰度拉伸');GreyHist=zeros(1,256);%预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255
直方图的统计和绘制;直方图均衡化和规定化;
%一,图像的预处理,读入彩色图像将其灰度化
img=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');%读入JPG彩色图像文件
imshow(img)%显示出来 title('输入的彩色JPG图像')imwrite(rgb2gray(img),'PicSampleGray.jpg');%将彩色图片灰度化并保存 img=rgb2gray(img);%灰度化后的数据存入数组 %二,绘制直方图
[m,n]=size(img);%测量图像尺寸参数
GP=zeros(1,256);%预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255 GP(k+1)=length(find(img==k))/(m*n);%计算每级灰度出现的概率,将其存入GP中相应位置 end figure,bar(0:255,GP,'g')%绘制直方图 title('原图像直方图')xlabel('灰度值')ylabel('出现概率')%三,直方图均衡化 S1=zeros(1,256);for i=1:256 for j=1:i S1(i)=GP(j)+S1(i);%计算Sk end end S2=round((S1*256)+0.5);%将Sk归到相近级的灰度 for i=1:256 GPeq(i)=sum(GP(find(S2==i)));%计算现有每个灰度级出现的概率 end figure,bar(0:255,GPeq,'b')%显示均衡化后的直方图 title('均衡化后的直方图')xlabel('灰度值')ylabel('出现概率')%四,图像均衡化 PA=img;for i=0:255 PA(find(img==i))=S2(i+1);%将各个像素归一化后的灰度值赋给这个像素 end figure,imshow(PA)%显示均衡化后的图像 title('均衡化后图像')imwrite(PA,'PicEqual.jpg');
4.3.问题说明和总结:对在调试中发现的问题和解决方法做说明。
图像处理,是对图像进行分析、加工、和处理,使其满足视觉、心理以及其他要求的技术。图像处理是信号处理在图像域上的一个应用。目前大多数的图像是以数字形式存储,因而图像处理很多情况下指数字图像处理。
进行程序调试的过程中,最重要的是输入图像,刚开始是为了找到原始图像耗费了很多时间,一般的条件书上有,但要对其进行磨合。程序编写时,应该注意大小写。应该注意最后的输出部分,保证输出条件与输入条件相同。
5.总结与体会 这次使用MATALB进行图像处理的编写,是我对MATALB软件有了更深入的了解,对其的应用能力也有了相应的提高,更深入的了解到MATALB作为绘图软件的方便与快捷。在进行程序调试的过程中,最重要的是输入图像,只有找到图像的原始位置,才能进行下面的程序编码。编码程序时,应该在MATLAB原始文档的位置先行输入,输入时应该注意大小写。程序应该尽可能地简单,只要能达到目的就行,程序越复杂,运行时的错误就越多。以上是我的程序编码经验与感受。
6.参考文献
《数字图像处理实验指导书》 厍向阳 曹颖超 编著 《MATLAB与数学实验》 艾冬梅 李艳晴 编著 《图像处理和分析技术》 章毓晋 编著 《MATLAB实用教程》 郑阿奇 编著