遥感数字图像处理上机指导书 - 01

《遥感数字图像处理》

实验指导书

（2013级）

测绘工程系 2016年3月

上机实验1：灰度图像直方图统计（G1220301）

【实验目的】：

掌握灰度图像直方图的定义及统计计算方法； 掌握Photoshop软件的操作技能；

练习利用程序编程实现直方图统计程序，提高学生兴趣和编程能力，巩固所学理论知识；

通过对提供的试验数据进行计算，利用软件输出像片的灰度直方图，深入理解影像直方图的概念，并使用编程语言实现灰度直方图的统计等有关直方图的常用操作。通过上机调试程序加强动手能力的培养，通过对实验结果的分析，增强综合运用所学知识解决实际问题的能力。

【实验内容】：

1）利用Photoshop显示不同类型图像的灰度直方图，从直方图了解图像平均明暗度和对比度等信息；

2）了解数字图像文件类型及各类型的结构

3）要求使用一项编程语言（C、VB、C#等均可）编写常见格式图像显示及灰度图像直方图统计的程序，并计算图像的均值和标准差，对于明显的二峰性图像，尝试计算其波谷处的灰度值；

4）通过实验，思考灰度直方图可以反应出一幅图像的哪些特征？说明灰度直方图有什么用途？

【实验时间】

本次实验将用两次上课时间及部分同学的课余时间，上课时间分别是3月8号的下午5、6节，和3月10号的1、2节课（调整后的时间，请注意！！！）。

【实验原理与过程】：

1.了解灰度直方图定义

灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率。以灰度级为横坐标，纵坐标为灰度级的频率，绘制频率同灰度级的关系图就是灰度直方图。它是图像的一个重要特征，反映了图像灰度分布的情况。 2.了解直方图的绘制原理 频率的计算公式为：v i?nin1）统计图像中像素的总个数n； 2）找出图像中灰度级的分布范围，0~i； 3）统计出图像中每个灰度对应的像素的个数ni; 4）用公式计算出每个灰度级像素出现的频率 vi?nin5）以灰度级为横坐标，纵坐标为灰度级的频率，绘制出直方图； 3.练习使用photoshop软件认识和处理图像

photoshop软件是Adobe发行的功能强大的图像处理软件，简称“PS”，Photoshop主要处理以像素所构成的数字图像。其处理过程直观，速度快，在平常编写专业图像处理算法前，一般会用photoshop先分析下图像的特征等等。所以要学会该软件基本的操作。

1）练习用Photoshop打开影像，并自己试着尝试软件的基本功能；

2）重点练习用photoshop显示每幅影像的灰度直方图，分析不同的影像直方图的区别特点，进而分析直方图所代表的信息有什么特点及直方图可能有什么用途和功能（分析内容要写在实习报告中）。

3）练习用photoshop软件进行阈值分割生产二值化图的功能，通过调节阈值，观察二值化效果。（下图为英文版的软件的操作截图，可以参照着操作中文版）

4）本次实习给的实验数据都是原始的影像，通过在photoshop里显示这些影像的信息及操作的过程结果，分析利用这些原始数据进行处理有哪些缺点？（分析内容写入在实习报告中））

4.任选一种格式的图像，使用一项编程语言（C、VB、C#等均可）编写常见格式图像显示及灰度图像直方图统计的程序，并计算图像的均值和标准差。过程自行设计。

5. 选做部分：对于明显的二峰性图像，尝试计算其波谷处的灰度值。

[上交成果]

上交实验报告：

实验报告中要截出实验的原始图像和结果图像。写出程序核心、实验结果和结果分析。若未完成程序则要分析程序未调试出来的原因。

[实验报告的内容及要求]

1、 实习报告的内容

（1）时间、地点、所用设备等情况 （2）目的和意义 （3）原理和方法 （4）过程和步骤

（5）结果截图，及分析与评价（重点） （6）总结与体会 2、 要求

(1) 实验报告要按统一格式编写。

(2) 实验报告内容应全面、详实，条理清晰。

(3) 实验报告应独立完成，禁止相互抄袭，否则按不及格论处。 (4) 实验报告书写应工整。

(5) 实验报告上交应及时（3月18号前提交）