计算机视觉实验指导书

nlpsnes 出 oioz噩養llp# 翟 OHgfln畀 mmH茉HK- 3（1）几何投影:投影。（2）游程编码:四、实验原理：（1）几何投影:示例：对一幅简单二值图像的水平、垂直及对角线的实验一几何投影、游程编码、实验目的与要求:目的：通过本次实验，学生可以掌握图像几何投影、游程编码 的方法。要求：上机运行，调试通过实验设备：计算机、Matlab软件、VC+或C语言软件三、实验内容：对一幅简单二值图像进行游程编码。是指定方向上单条前景像素的个数，例如下图（2）游程编码：是用图像象素值连续为1的个数（象素1的长度） 来描述图像。在游程长度编码中经常运用两种方法，一种 是使用1的起始位置和1的游程长度，另一种是仅仅使用游 程长度，如果第一个编码值为0,则表示游程长度编码是从0象素的长度开始，如图所示:0110011100001111101000111111011111111111111a00001000001111 的游程：第一行（2,2）（ 6,3 ）（13,6 ）（ 20,1 ）第二行（4,6 ）（11,10 ）第三行（1,5 ）（ 11，1）（ 17，4）1和0的游程长度：第一行0, 1, 2，2，3，4，6， 1，1第二行 0， 3，6，1，10第三行5，1，5，4五、实验报告内容（1） 叙述实验过程，列出代码及代码简要说明；（2）提交实验的原始图像和结果数据及图像。（3）给出方法用途及结论的简要分析实验二形态算子一、实验目的与要求目的：学习常见的数学形态学运算基本方法，了解腐蚀、膨胀、开运算、闭运算取得的效果，培养处理实际图像的能力。要求：上机运行，调试通过。二、实验设备：计算机、Matlab软件、VC+或C语言软件三、实验内容：利用VC+/C或Mat Lab工具箱中关于数学形态学运算的函数，对二值图像进 行膨胀、腐蚀和开运算、闭运算处理。四、实验原理：力ro - U几膨胀：腐蚀：= bM u Ai开运算：用中甘=(月Z?闭运算：yl Z? = (yl 13)OZ?五、实验报告内容(1) 描述实验的基本步骤，用数据和图片给出各个步骤中取得的实验结果， 并进行必要的讨论，必须包括原始图像及其计算/处理后的图像。(2) 结合实验内容，评价腐蚀、膨胀以及开运算、闭运算的效果，并说明 它们各自适用条件。实验三边缘检测一、实验目的与要求目的：熟悉采用Roberts算子、Sobe 1算子、Prewitt算子、Laplacian算子和LOG 算子检测数字图像的边缘。要求：上机运行，调试通过。二、实验设备：计算机、Matlab软件、VC+或C语言软件三、实验内容利用VC+/C或MatLab中关于边缘检测的函数， 分别采用Roberts算 子、Sobel算子、Prewitt算子、Laplacian算子和LOG算子检测数字图像的 边缘。四、实验原理两个具有不同灰度值的相邻区域之间总存在边缘，边缘是灰度值不 连续的结果，这种不连续性通常可以利用求导数的方法方便地检测到。 常用的边缘检测算子有 Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、LOG算子 和 Laplacian 算子。Roberts算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子，其模板如图:mE0EHSobel算子的两个卷积计算核如图E333ZJi21000-1-2-1Prewitt算子的两个卷积计算核如图nRPa3LOG算子=高斯滤波+拉普拉斯边缘检测Laplacian算子是二阶导数的二维等效式，卷积核如图: 010 V 21- 41010五、实验报告内容(1) 描述实验的基本步骤，给出各个算子取得的实验。(2) 结合实验内容，简述各个算子的效果、特点和适用范围。实验边缘检测一、实验目的与要求目的：加深对Canny边缘检测的原理的理解。要求：上机运行，调试通过。二、实验设备：计算机、Matlab软件、VC+或C语言软件三、实验内容用Matlab语言(或C语言)，编写Canny边缘检测器的Matlab (或C语言)函 数；利用上述函数，对一副图像进行边缘检测；利用Matlab自带的Canny边缘检 测函数对同一副图像进行边缘检测；比较上述两个结果。四、实验步骤步1.图像与高斯平滑滤波器卷积：步2.使用一阶有限差分计算偏导数阵列P与Q:尸亿丿r (SQ +1 鋼打门+ S卩+1打+ 1 SR + 1打”2步3.计算梯度幅值与方向角：附反j J尸匕丿丁 | ?口打即,j = arctan(ei, J / Pif /)步4.非极大值抑制(NMS ):去掉幅值局部变化非极大的点.*将梯度角离散为圆周的四个扇区之一，以便用 3 X 3的窗口 作抑制运算TV97H*方向角离散化：= Sector J)*抑制，得到新幅值图：和NM乱处)步5.阈值化取高低两个阈值作用于幅值图Ni,j,得到两个边缘图：高阈值和低 阈值边缘图。连接高阈值边缘图，出现断点时，在低阈值边缘图中的8 邻点域搜寻边缘点。五、实验报告内容（1）描述实验的基本步骤，给出实验程序代码及必要说明（2）结合实验内容，给出实验结果的分析和总结。