图3-4蓝色通道下的红豆图像 图3-5红色通道下的红豆图像
图3-6绿色通道下的红豆图像 图3-7 调整后的图像 红豆位于左上角第一颗
五、思考题
单色图像数据采集方法还能应用在哪些方面？ 答：应用于嵌入式系统图像信息采集等等。
（四） 图像信息的点运算实验
一、实验目的与意义
通过对实时采集的数字图像进行几种简单的处理所获得的实际效果会引起对应用数字图像处理技术的兴趣。数字图像处理技术的内容非常丰富（如图像的增强、图像压缩、图像还原、图像的相关识别等等），处理方法也很多。它牵涉到许多数学变换问题（如图像的傅立叶变换、离散余弦变换、沃尔什变换、哈得玛变换、斯拉特变换等）（详细内容请参见《光电图像处理》）。这样复杂的技术问题不可能用一个实验解决，但是为增强学生对数字图像处理技术的认识，引起学生深入学习的兴趣，实现掌握数字图像处理技术的目的。为此，采用循序渐进、由浅入深的学习方法，安排一些简单的数字图像处理实验内容。 实验将从图像图形处理技术的基础处理方法——点运算开始，逐步地学习数字图形图像
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处理技术。
二、实验仪器
① 带有USB2.0输入端口的计算机（或GDS-Ⅱ光电综合实验平台），推荐使用WIN2000以上操作系统，使用1024×768分辨率，24或32位真彩显示；
② YHACCD－Ⅲ型彩色面阵CCD多功能实验仪一台。
三、实验内容及步骤
1）定义
对于一幅输入图像，将产生一幅输出图像，输出图像的每个像素点的灰度值由输入图像的像素点决定。点运算由灰度变换函数（gray-scale transformation, GST）决定。
B?x,y??f??A?x,y???
2）点运算的种类
(1) 灰度直方图; (2) 灰度的线性变换; (3) 灰度的阈值变换; (4) 灰度拉伸变换; (5) 灰度均衡变换; 四．数据记录与处理
图4-1 直方变换图 4-2 反色后图像 由图可以看出反色后的图像颜色变浅了。
图4-3 线性变换图（变换函数的斜率为2，截距-128） 图4-4 窗口变换图
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图4-5 二值化图 图4-6 灰度拉伸图
图4-7 灰度均衡图
五、思考题
1.面阵CCD数字图像处理—点运算软件总共包括了哪些点运算算法？它们对图像处理的贡献如何？
答：“直方图”，“图像反色”，“线性变换”，“图像二值化”、“窗口变换”、“灰度拉伸”、“灰度均衡”等；
（五） 图像的几何变换实验
一、实验目的与意义
本节实验将继续学习图像图形处理技术的基础处理方法——几何变换。
二、实验仪器
① 带有USB2.0输入端口的计算机（或GDS-Ⅱ光电综合实验平台），推荐使用WIN2000以上操作系统，使用1024×768分辨率，24或32位真彩显示；
② YHACCD－Ⅲ型彩色面阵CCD多功能实验仪一台。
三、实验内容及步骤
１、基本理论 关键词：几何变换
我们先介绍图像的几何变换，它包括图像的平移，旋转，镜像变换，转置，缩放等。如果你熟悉矩阵运算，实现这些变换是非常容易的。
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１）图像的平移； ２）图像的旋转； ３）图像的镜像； ４）图像的缩放；
四、数据记录与处理
图5-1 几何变换（直方图） 图5-3 垂直翻转后的图
图5-5 缩放后的图像（参数0.5） 【思考题】
图5-2 平移后的图像(平移参数100)
图5-4 水平翻转后的图
图5-6 旋转后的图像（参数60）9
面阵CCD数字图像处理—几何变换软件中共包括了哪些几何变换算法？ 答：它包括图像的平移，旋转，镜像变换，转置，缩放等。
（六） 图像的增强与清晰处理实验
一、实验目的与意义
图像的增强与清晰处理实验亦为学习图像图形处理技术的基础实验。
二、实验设备
① 带有USB2.0输入端口的计算机（或GDS-Ⅱ光电综合实验平台），推荐使用WIN2000以上操作系统，使用1024×768分辨率，24或32位真彩显示；
② YHACCD－Ⅲ型彩色面阵CCD多功能实验仪一台。
三、实验内容
基本理论
一般情况下，各类图像系统中图像的传送和转换(如成像、复制、扫描、传输以及显示等)总要造成图像的某些降质。例如：在摄像时，光学系统的失真、相对运动、大气流动等都会使图像模糊；在传输过程中，由于噪声污染，图像质量会有所下降。对这些降质图像的改善处理。方法有两类：一类是不考虑图像降质的原因，只将图像中感兴趣的特征有选择的突出，而衰减其次要信息；另一类是针对图像降质的原因，设法补偿降质因素，从而使改善后的图像尽可能的逼近原始图像。第一类方法能提高图像的可读性，改善后的图像不一定逼近原始图像，如改善后的图像可能会突出目标的轮廓，衰减各种噪声等，将黑白图像转换成彩色图像等。这类方法通常称为图像增强技术。第二类方法能提高图像质量的逼真度，—般称为图像复原技术。
图像的增强技术通常又有两类方法，空间域法和频率域法。 空间域法主要是在空间域中对图像像素灰度值进行运算处理。例如，将包含某点的一个小区域内的各点灰度值进行平均计算，用所得的平均值来代替该点的灰度值，这就是通常所说的平滑处理。空间域法的图像增强技术用下式描述：
（7-1）
式中g (x , y)为处理后的图像，f(x,y)表示处理前的图像，h(x,y)为空间运算函数。
图像增强的频率域法是在图像的某种变换域中(通常是频率域中)对图像的变换值进行某种运算处理，然后再变换回空间域。例如，先对图像进行傅立叶变换，再对图像的频谱进行某种修正(如滤波等)，最后将修正后的图像进行傅立叶反变换，返回空间域，得到原始图像。显然它是间接处理方法，可以用如图7-1所示的过程描述。
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