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邻域平均法实验!

邻域平均法实验!
邻域平均法实验!

湖南文理学院实验报告

课程名称:图像处理技术实验 实验名称:邻域平均法实验 成绩: 学生姓名: 专业: 计算机科学与技术 班级: 芙蓉计科0901班 学 号: 同组者姓名: 实验日期: 2012/11/26

一、实验目的:

①掌握图像邻域的概念;

②掌握邻域平均法的原理、滤波过程;

③掌握在给定阈值时,邻域平均法的滤波过程(又叫做超限邻域平均法);

④熟悉Matlab 编程。

二、实验内容:

①利用邻域平均法,对图像进行滤波;

②给定阈值时利用邻域平均法,对图像进行滤波。

三、实验原理:

邻域平均法的思想是用像素及其指定邻域内像素的平均值或加权平均值作为该像素的新值,以便去除突变的像素点,从而滤除一定的噪声。邻域平均法的数学含义可用下式表示:

∑∑==

?

?? ??=mn i i

mn i i i w z w y x g 1

1),( (1) 上式中:i z 是以),(y x 为中心的邻域像素值;i w 是对每个邻域像素的加权系数或模板系数; m n 是加权系数的个数或称为模板大小。邻域平均法中常用的模板是:

????

??????*=11111111191Box T (2) 为了解决邻域平均法造成的图像模糊问题,采用阈值法(又叫做超限邻域平均法,如果某个像素的灰度值大于其邻域像素的平均值,且达到一定水平,则判断该像素为噪声,继而用邻域像素的均值取代这一像素值;否则,认为该像素不是噪声点,不予取代),给定阈值0T :

???≥-<-=0

0),(),(),(),(),(),(),(T y x g y x f y x g T y x g y x f y x f y x h (3) (3)式中,),(y x f 是原始含噪声图像,),(y x g 是由(1)式计算的平均值,),(y x h 滤波

后的像素值。

四、实验步骤:

①Maltab读取实验图像;

进入MATLAB 6.5的运行环境编写代码如下所示:

clc

clear all

close all

I=imread('Lena256.bmp');

figure;

imshow(I);

title('原始图像');;

②图像添加椒盐噪声,得到原始含噪声图像;

实现代码如下:

I_N=imnoise(I,'salt & pepper',0.05);

figure;

imshow(I_N);

title('噪声图像');

③编程实现邻域平均法滤波过程;

实现代码如下:

II=I_N;

for i=2:255

for j=2:255

Block=I_N(i-1:i+1,j-1:j+1);

II(i,j)=sum(Block(:))/9;

end

end

figure;

imshow(II);

title('滤波后图像');

④给定阈值时,编程实现邻域平均法滤波过程。

实现代码如下:

Io=10

III=I_N;

I_N=double(I_N);

for i=2:255

for j=2:255

Block=I_N(i-1:i+1,j-1:j+1);

Temp=sum(Block(:))/9;

if abs(I_N(i,j)-Temp)>Io

II(i,j)=Temp;

end

end

end

figure;

imshow(II);

Title('超限滤波后图像');

五、实验结果(显示所图像,并标明是什么图像):

图1 原始图像

图2 噪声图像

图3 滤波后图像

图4超限滤波后图像

六、实验小结:

通过本次实验掌握了图像邻域的概念,掌握了邻域平均法的原理、滤波过程;掌握在给定阈值时,邻域平均法的滤波过程,同时也熟悉Matlab编程。加深了对课本知识的印象,

收获了很多。

函数定义域、值域经典习题及答案

复合函数定义域和值域练习题 一、 求函数的定义域 1、求下列函数的定义域: ⑴y = (2 )01(21)111 y x x = +-+- 2、设函数f x ()的定义域为[]01,,则函数f x ()2 的定义域为_ _ _;函数f x ()-2的定义域为 ________; 3、若函数(1)f x +的定义域为[]-23,,则函数(21)f x -的定义域是 ;函数1(2)f x +的定义域为 。 4、 已知函数f x ()的定义域为 [1,1]-,且函数()()()F x f x m f x m =+--的定义域存在,求实数m 的取 值范围。 二、求函数的值域 5、求下列函数的值域: ⑴223y x x =+- ()x R ∈ ⑵2 23y x x =+- [1,2]x ∈

⑶311x y x -=+ ⑷31 1 x y x -=+ (5)x ≥ ⑸ y = 三、求函数的解析式 1、 已知函数2(1)4f x x x -=-,求函数()f x ,(21)f x +的解析式。 2、 已知()f x 是二次函数,且2(1)(1)24f x f x x x ++-=-,求()f x 的解析式。 3、 已知函数()f x 满足2()()34f x f x x +-=+,则()f x = 。 4、设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时, ()(1f x x =,则当(,0)x ∈-∞时()f x =____ _ ()f x 在R 上的解析式为 5、设()f x 与()g x 的定义域是{|,1}x x R x ∈≠±且,()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且 1 ()()1 f x g x x += -,求()f x 与()g x 的解析表达式

第5章频域分析法习题解答

第5章频域分析法 学习要点 1 频率特性的概念,常用数学描述与图形表示方法; 2 典型环节的幅相频率特性与对数频率特性表示及特点; 3 系统开环幅相频率特性与对数频率特性的图示要点; 4 应用乃奎斯特判据判断控制系统的稳定性方法; 5 对数频率特性三频段与系统性能的关系; 6 计算频域参数与性能指标; 思考与习题祥解 题判断下列概念的正确性 ω的正弦信号加入线性系统,这个系统的稳态输出也将是同 (1) 将频率为 一频率的。 M仅与阻尼比ξ有关。 (2) 对于典型二阶系统,谐振峰值 p (3) 在开环传递函数中增加零点总是增加闭环系统的带宽。 (4) 在开环传递函数中增加极点通常将减少闭环系统的带宽并同时降低稳定性。 (5) 对于最小相位系统,如果相位裕量是负值,闭环系统总是不稳定的。 (6) 对于最小相位系统,如果幅值裕量大于1,闭环系统总是稳定的。 (7) 对于最小相位系统,如果幅值裕量是负分贝值,闭环系统总是不稳定的。 (8) 对于非最小相位系统,如果幅值裕量大于1,闭环系统总是稳定的。 (9) 对于非最小相位系统,须幅值裕量大于1且相位裕量大于0,闭环系统才是稳定的。 (10) 相位穿越频率是在这一频率处的相位为0。 (11) 幅值穿越频率是在这一频率处的幅值为0dB。 (12) 幅值裕量在相位穿越频率处测量。 (13) 相位裕量在幅值穿越频率处测量。 (14) 某系统稳定的开环放大系数25 K<,这是一个条件稳定系统。 (15) 对于(-2/ -1/ -2)特性的对称最佳系统,具有最大相位裕量。 (16) 对于(-2/ -1/ -3)特性的系统,存在一个对应最大相位裕量的开环放大系数值。 (17) 开环中具有纯时滞的闭环系统通常比没有时滞的系统稳定性低些。 (18) 开环对数幅频特性过0分贝线的渐近线斜率通常表明了闭环系统的相对稳定性。 M和频带宽BW (19) Nichols图可以用于找到一个闭环系统的谐振峰值 p 的信息。

数字图像处理实验报告[邻域平均法和中值滤波法]

数字图像处理实验报告 班级: 姓名: 学号: 日期: 邻域平均法和中值滤波处理

一、实验目的 图像变换是数字图像处理中的一种综合变换,如直方图变换、几何变换等。通过本实验,使得学生掌握两种变换的程序实现方法。 二、实验任务 请设计程序,分别用邻域平均法,其模板为:和中值滤波法对testnoise图像进行去噪处理(中值滤波的模板的大小也设为3×3)。 三、实验环境 本实验在Windows平台上进行,对内存及cpu主频无特别要求,使用VC或者MINGW(gcc)编译器均可。 四、设计思路 介绍代码的框架结构、所用的数据结构、各个类的介绍(类的功能、类中方法的功能、类的成员变量的作用)、各方法间的关系写。在此不进行赘述。 五、具体实现 实现设计思路中定义的所有的数据类型,对每个操作给出实际算法。对主程序和其他模块也都需要写出实际算法。 代码: <邻域平均法>(3*3) #include

#include #include #include "hdr.h" /*------定义结构指针------*/ struct bmphdr *hdr; //定义用于直方图变量 unsigned char *bitmap,*count,*new_color; /*------main() 函数编------*/ int main() { //定义整数i,j 用于函数循环时的,nr_pixels为图像中像素的个数 int i, j ,nr_pixels,nr_w,nr_h; //定义两个文件指针分别用于提取原图的数据和生成直方图均衡化后的图像 FILE *fp, *fpnew; //定义主函数的参数包括:输入的位图文件名和输出的位图文件名,此处内容可以不要,在DOS下执行命令的时候再临时输入也可,为了方便演示,我这里直接把函数的参数确定了。// argc=3; // argv[1]="test.bmp"; // argv[2]="testzf.bmp"; //参数输入出错显示 /* if (argc != 3) { printf("please input the name of input and out bitm ap files\n");

函数的定义域与值域单调性与奇偶性三角函数典型例题

函数的定义域与值域、单调性与奇偶性 一、知识归纳: 1. 求函数的解析式 (1)求函数解析式的常用方法: ①换元法( 注意新元的取值范围) ②待定系数法(已知函数类型如:一次、二次函数、反比例函数等) ③整体代换(配凑法) ④构造方程组(如自变量互为倒数、已知f (x )为奇函数且g (x )为偶函数等) (2)求函数的解析式应指明函数的定义域,函数的定义域是使式子有意义的自变量的取值范围,同时也要注意变量的实际意义。 (3)理解轨迹思想在求对称曲线中的应用。 2. 求函数的定义域 求用解析式y =f (x )表示的函数的定义域时,常有以下几种情况: ①若f (x )是整式,则函数的定义域是实数集R ; ②若f (x )是分式,则函数的定义域是使分母不等于0的实数集; ③若f (x )是二次根式,则函数的定义域是使根号内的式子大于或等于0的实数集合; ④若f (x )是由几个部分的数学式子构成的,则函数的定义域是使各部分式子都有意义的实数集合; ⑤若f (x )是由实际问题抽象出来的函数,则函数的定义域应符合实际问题. 3. 求函数值域(最值)的一般方法: (1)利用基本初等函数的值域; (2)配方法(二次函数或可转化为二次函数的函数); (3)不等式法(利用基本不等式,尤其注意形如)0(>+=k x k x y 型的函数) (4)函数的单调性:特别关注)0(>+ =k x k x y 的图象及性质 (5)部分分式法、判别式法(分式函数) (6)换元法(无理函数) (7)导数法(高次函数) (8)反函数法 (9)数形结合法 4. 求函数的单调性 (1)定义法: (2)导数法: (3)利用复合函数的单调性: (4)关于函数单调性还有以下一些常见结论: ①两个增(减)函数的和为_____;一个增(减)函数与一个减(增)函数的差是______; ②奇函数在对称的两个区间上有_____的单调性;偶函数在对称的两个区间上有_____的单调性; ③互为反函数的两个函数在各自定义域上有______的单调性; (5)求函数单调区间的常用方法:定义法、图象法、复合函数法、导数法等 (6)应用:比较大小,证明不等式,解不等式。 5. 函数的奇偶性 奇偶性:定义:注意区间是否关于原点对称,比较f (x ) 与f (-x )的关系。f (x ) -

邻域平均法实验!

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湖南文理学院实验报告 课程名称:图像处理技术实验实验名称:邻域平均法实验成绩:学生姓名:专业:计算机科学与技术 班级:芙蓉计科0901班学号: 同组者姓名:实验日期:2018/11/26 一、实验目的: ①掌握图像邻域的概念; ②掌握邻域平均法的原理、滤波过程; ③掌握在给定阈值时,邻域平均法的滤波过程<又叫做超限邻域平均法); ④熟悉Matlab编程。 二、实验内容: ①利用邻域平均法,对图像进行滤波; ②给定阈值时利用邻域平均法,对图像进行滤波。 三、实验原理: 邻域平均法的思想是用像素及其指定邻域内像素的平均值或加权平均值作为该像素的新值,以便去除突变的像素点,从而滤除一定的噪声。邻域平均法的数学含义可用下式表示:b5E2RGbCAP <1)

上式中:是以为中心的邻域像素值;是对每个邻域像素的加权系数或模板系数;是加权系数的个数或称为模板大小。邻域平均法中常用的模板是:p1EanqFDPw <2) 为了解决邻域平均法造成的图像模糊问题,采用阈值法<又叫做超限邻域平均法,如果某个像素的灰度值大于其邻域像素的平均值,且达到一定水平,则判断该像素为噪声,继而用邻域像素的均值取代这一像素值;否则,认为该像素不是噪声点,不予取代),给定阈值:DXDiTa9E3d <3) <3)式中,是原始含噪声图像,是由<1)式计算的平均值,滤波后的像素值。 四、实验步骤: ①Maltab读取实验图像; 进入MATLAB 6.5的运行环境编写代码如下所示: clc clear all close all I=imread('Lena256.bmp'>。 figure。 imshow(I>。

函数定义域与值域经典类型总结 练习题 含答案

<一>求函数定义域、值域方法和典型题归纳 一、基础知识整合 1.函数的定义:设集合A 和B 是非空数集,按照某一确定的对应关系f ,使得集合A 中任意一个数x,在集合B 中都有唯一确定的数f(x)与之对应。则称f:为A 到B 的一个函数。 2.由定义可知:确定一个函数的主要因素是①确定的对应关系(f ),②集合A 的取值范围。由这两个条件就决定了f(x)的取值范围③{y|y=f(x),x ∈A}。 3.定义域:由于定义域是决定函数的重要因素,所以必须明白定义域指的是: (1)自变量放在一起构成的集合,成为定义域。 (2)数学表示:注意一定是用集合表示的范围才能是定义域,特殊的一个个的数时用“列举法”;一般表示范围时用集合的“描述法”或“区间”来表示。 4.值域:是由定义域和对应关系(f )共同作用的结果,是个被动变量,所以求值域时一定注意求的是定义域范围内的函数值的范围。 (1)明白值域是在定义域A 内求出函数值构成的集合:{y|y=f(x),x ∈A}。 (2)明白定义中集合B 是包括值域,但是值域不一定为集合B 。 二、求函数定义域 (一)求函数定义域的情形和方法总结 1已知函数解析式时:只需要使得函数表达式中的所有式子有意义。 (1)常见情况简总: ①表达式中出现分式时:分母一定满足不为0; ②表达式中出现根号时:开奇次方时,根号下可以为任意实数;开偶次方时,根号下满足大于或等于0(非负数)。 ③表达式中出现指数时:当指数为0时,底数一定不能为0. ④根号与分式结合,根号开偶次方在分母上时:根号下大于0. ⑤表达式中出现指数函数形式时:底数和指数都含有x ,必须满足指数底数大于0且不等于1.(0<底数<1;底数>1) ⑥表达式中出现对数函数形式时:自变量只出现在真数上时,只需满足真数上所有式子大于0,且式子本身有意义即可;自变量同时出现在底数和真数上时,要同时满足真数大于0,底数要大于0且不等于 1. (2 ()log (1)x f x x =-) 注:(1)出现任何情形都是要注意,让所有的式子同时有意义,及最后求的是所有式子解集的交集。

第五章 频域分析法

第五章 频域分析法 时域分析法具有直观、准确的优点。如果描述系统的微分方程是一阶或二阶的,求解后可利用时域指标直接评估系统的性能。然而实际系统往往都是高阶的,要建立和求解高阶系统的微分方程比较困难。而且,按照给定的时域指标设计高阶系统也不是一件容易的事。 本章介绍的频域分析法,可以弥补时域分析法的不足。因为频域法是基于频率特性或频率响应对系统进行分析和设计的一种图解方法,故其与时域分析法相比有较多的优点。首先,只要求出系统的开环频率特性,就可以判断闭环系统是否稳定。其次,由系统的频率特性所确定的频域指标与系统的时域指标之间存在着一定的对应关系,而系统的频率特性又很容易和它的结构、参数联系起来。因而可以根据频率特性曲线的形状去选择系统的结构和参数,使之满足时域指标的要求。此外,频率特性不但可由微分方程或传递函数求得,而且还可以用实验方法求得。对于某些难以用机理分析方法建立微分方程或传递函数的元件(或系统)来说,具有重要的意义。因此,频率法得到了广泛的应用,它也是经典控制理论中的重点内容。 5.1 频率特性 对于线性定常系统,若输入端作用一个正弦信号 t U t u ωsin )(= (5—1) 则系统的稳态输出y(t)也为正弦信号,且频率与输人信号的频率相同,即 ) t Y t y ?ω+=sin()( (5—2) u(t)和y(t)虽然频率相同,但幅值和相位不同,并且随着输入信号的角频率ω的改变,两者之间的振幅与相位关系也随之改变。这种基于频率ω的系统输入和输出之间的关系称之为系统的频率特性。 不失一般性,设线性定常系统的传递函数G(s)可以写成如下形式 ) () () () () ())(() ()()()(1 21s A s B p s s B p s p s p s s B s U s Y s G n j j n = +=+++== ∏=Λ (5—3) 式中B(s)——传递函数G(s)的m 阶分子多项式,s 为复变量; A(s)——传递函数G(s)的n 阶分母多项式 (n ≥m); n p p p ---,,,21Λ—传递函数G(s)的极点,这些极点可能是实数,也可能是复数,对稳定的系统采说,它们都应该有负的实部。 由式(5—1),正弦输入信号u(t)的拉氏变换为(查拉氏变换表) ) )(()(22ωωω ωωj s j s U s U s U -+=+= (5—4)

数字图像处理计算题复习精华版

30452 计算题复习
一、 直方图均衡化(P68)
对已知图像进行直方图均衡化修正。
例:表 1 为已知一幅总像素为 n=64×64 的 8bit 数字图像(即灰度级数为 8),各灰度级(出现的频率)分布
列于表中。要求将此幅图像进行均衡化修正(变换),并画出修正(变换)前后的直方图。
表1
原图像灰
度级 rk
r0=0 r1=1 r2=2 r3=3 r4=4 r5=5 r6=6 r7=7
原各灰度级 原分布概率
像素个数 nk pr(rk)
790
0.19
1023
0.25
850
0.21
656
0.16
329
0.08
245
0.06
122
0.03
81
0.02
解:对已知图像均衡化过程见下表:
原图像灰
度级 rk
原各灰度级 原分布概率 累积分布函
像素个数 nk
pr(rk)
数 sk 计
取整扩展
sk 并
r0=0
790
0.19
0.19
1
r1=1
1023
0.25
0.44
3
r2=2
850
0.21
0.65
5
r3=3
656
0.16
0.81
6
r4=4
329
0.08
0.89
6
r5=5
245
0.06
0.95
7
r6=6
122
0.03
0.98
7
r7=7
81
0.02
1.00
7
画出直方图如下:
确定映射 对应关系
rk→sk
0→1 1→3 2→5 3→6 4→6 5→7 6→7 7→7
新图像灰
度级 sk
1 3 5
新图像各灰 度级像素个
数 nsk
790 1023 850
新图像分 布概率
ps(sk)
0.19 0.25 0.21
6
985
0.24
7
448
0.11
1

函数定义域、值域经典习题及答案88322

复合函数定义域和值域练习题 一、 求函数的定义域 1、求下列函数的定义域: 2) y = 1 + (2 x - 1)0+ 4 - x 2 1+ 1 x -1 2、设函数 f (x )的定义域为[0,1],则函数f (x 2)的定义域为_ _ _;函数 f ( x -2) 的定义域为 _______ 3、若函数 f (x +1)的定义域为[-2,3],则函数 f (2x -1)的定义域是 ;函 数 f (1 + 2)的定义域为 。 x 4、 已知函数f (x )的定义域为[-1, 1],且函数F (x )= f (x +m )-f (x -m )的定义域存在, 求实数m 的取值范围。 二、求函数的值域 5、求下列函数的值域: ⑴ y = x 2 +2x -3 (x R ) ⑵ y = x 2 +2x -3 x [1,2] ⑶y =3x -1 x + 1 ⑷y = 3x -1 (x 5) x +1 三、求函数的解析式 1、 已知函数 f (x -1) = x - 4x ,求函数 f (x ), f (2x +1) 的解析式。 2、 已知 f (x )是二次函数,且 f (x +1)+ f (x -1)=2x -4x ,求 f (x )的解析式。 ⑴y = x 2 -2x -15 x +3-3 y = 2x - 6 x +2

3、已知函数f(x)满足2f(x)+ f(-x)=3x+4,则f(x)= 。 4、设f(x)是R 上的奇函数,且当x[0,+)时,f(x)=x(1+3x),则当x(-,0)时f(x)= ________ _ f(x)在R 上的解析式为 5、设f(x)与g(x)的定义域是{x|x R,且x1},f(x) 是偶函数,g(x)是奇函数,且 f(x)+g(x)=1,求f(x)与g(x) 的解析表达式 x - 1 四、求函数的单调区间 6、求下列函数的单调区间: ⑴ y= x2+2x+3 ⑵ y = -x2+2x +3 ⑶ y = x2- 6x -1 7、函数f(x)在[0,+)上是单调递减函数,则f(1-x2)的单调递增区间是 8、函数y = 2-x的递减区间是;函数y = 2-x的递减 3x + 6 3x + 6 区间是 五、综合题 9、判断下列各组中的两个函数是同一函数的为 ( ) ⑴y1=(x+3)(x-5),y2=x-5;⑵y1= x+1 x-1 ,y2= (x+1)(x-1) ; x+3 ⑶f (x) = x,g(x) = x2 ;⑷f (x) = x,g(x)= 3x3 ;⑸f1(x) = ( 2x-5)2 , f (x) = 2x - 5。 A、⑴、⑵ B 、⑵、 ⑶ C 、⑷D、⑶、⑸ 10、若函数f(x)= x - 4的定义域为R ,则实数 m mx2+ 4mx + 3 的取值范围是 ( ) A、(-∞,+∞) 3 B 、(0,3 ] 3 C 、(3,+∞ ) 3 D 、[0, 3 ) 11、若函数f (x) = mx2+mx+1的定义域为R,则实数m的取值范围是( )

数字图像处理计算题复习精华版

30452计算题复习 一、直方图均衡化(P68) 对已知图像进行直方图均衡化修正。 例:表1为已知一幅总像素为n=64×64的8bit数字图像(即灰度级数为8),各灰度级(出现的频率)分布列于表中。要求将此幅图像进行均衡化修正(变换),并画出修正(变换)前后的直方图。 表1 解:对已知图像均衡化过程见下表: 画出直方图如下:

(a )原始图像直方图 (b )均衡化后直方图 **以下部分不用写在答题中。 其中: ① r k 、n k 中k = 0,1,…,7 ② p r (r k ) = n k /n ,即计算各灰度级像素个数占所有像素个数的百分比,其中∑==k j j n n 0 ,在此题中n =64×64。 ③ ∑== k j j r k r p s 0 )(计,即计算在本灰度级之前(包含本灰度级)所有百分比之和。 ④ ]5.0)1int[(+-=计并k k s L s ,其中L 为图像的灰度级数(本题中L = 8),int[ ]表示对方括号中的数字取整。 ⑤ 并k k s s = ⑥ n sk 为映射对应关系r k →s k 中r k 所对应的n k 之和。 ⑦ n n s p sk k s /)(=,或为映射对应关系r k →s k 中r k 所对应的p r (r k )之和。

二、 模板运算 使用空间低通滤波法对图像进行平滑操作(P80) 空间低通滤波法是应用模板卷积方法对图像每一个像素进行局部处理。模板(或称掩模)就是一个滤波器,它的响应为H (r ,s ),于是滤波输出的数字图像g(x ,y )用离散卷积表示为 )6.2.4() ,(),(),(∑∑-=-=--= l l s k k r s r H s y r x f y x g 式中:x ,y = 0,1,2,…,N -1;k 、l 根据所选邻域大小来决定。 具体过程如下: (1)将模板在图像中按从左到右、从上到下的顺序移动,将模板中心与每个像素依次重合(边缘像素除外); (2)将模板中的各个系数与其对应的像素一一相乘,并将所有的结果相加; (3)将(2)中的结果赋给图像中对应模板中心位置的像素。 对于空间低通滤波器而言,采用的是低通滤波器。由于模板尺寸小,因此具有计算量小、使用灵活、适于并行计算等优点。常用的3*3低通滤波器(模板)有: 模板不同,邻域各像素重要程度也就不同。但无论怎样的模板,必须保证全部权系数之和为1,这样可保证 输出图像灰度值在许可围,不会产生灰度“溢出”现象。 1 7 1 8 1 7 1 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 1 5 5 5 1 1 7 1 1 5 5 5 1 8 1 8 1 1 5 1 1 1 1 8 1 1 5 1 1 8 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 7 1 8 1 7 1 1 解:低通滤波的步骤为: (1)将模板在图像中按从左到右、从上到下的顺序移动,将模板中心与每个像素依次重合(边缘像素除外); (2)将模板中的各个系数与其对应的像素一一相乘,并将所有的结果相加; (3)将(2)中的结果赋给图像中对应模板中心位置的像素。 如图中第2行第2列处的值 = (1*1+1*7+1*1+1*1+2*1+1*1+1*1+1*1+1*5)/10 = 2 (其他位置同样方法计算可得)

函数定义域知识点梳理、经典例题及解析、高考题带答案

函数的定义域 【考纲说明】 1、理解函数的定义域,掌握求函数定义域基本方法。 2、会求较简单的复合函数的定义域。 3、会讨论求解其中参数的取值范围。 【知识梳理】 (1) 定义:定义域是在一个函数关系中所有能使函数有意义的 的集合。 (2) 确定函数定义域的原则 1.当函数y=f(x)用列表法给出时,函数的定义域指的是表格中所有实数x 的集合。 2.当函数y=f(x)用图象法给出时,函数的定义域指的是图象在x 轴上的投影所覆盖的实数的集合。 3.当函数y=f(x)用解析式给出时,函数定义域指的是使解析式有意义的实数的集合。 4.当函数y=f(x)由实际问题给出时,函数定义域要使函数有意义,同时还要符合实际情况。 3、.确定定义域的依据: ①f(x)是整式(无分母),则定义域为 ; ②f(x)是分式,则定义域为 的集合; ③f(x)是偶次根式,则定义域为 的集合; ④对数式中真数 ,当指数式、对数式底中含有变量x 时,底数 ; ⑤零次幂中, ,即x 0中 ; ⑥若f(x)是由几个基本初等函数的四则运算而合成的函数,则定义域是各个函数定义域的 。 ⑦正切函数x y tan = 4、抽象函数的定义域(难点) (1)已知)(x f 的定义域,求复合函数()][x g f 的定义域 由复合函数的定义我们可知,要构成复合函数,则内层函数的值域必须包含于外层函数的定义域之中,因此可 得其方法为:若)(x f 的定义域为()b a x ,∈,求出)]([x g f 中b x g a <<)(的解x 的范围,即为)]([x g f 的定义域。 (2)已知复合函数()][x g f 的定义域,求)(x f 的定义域 方法是:若()][x g f 的定义域为()b a x ,∈,则由b x a <<确定)(x g 的范围即为)(x f 的定义域。

数字图像处理邻域平均法滤波实验报告matlab实现

数字图像处理 实验报告 实验三邻域平均法滤波 学号 姓名

实验三 邻域平均法滤波 一、实验内容 选取噪声较明显的图像,分别采用3*3、5*5、7*7的模板进行邻域平均法滤波,并比较滤波效果。 二、实验步骤 1、 设计思想或者流程图。 邻域平均法的思想是用像素及其指定邻域内像素的平均值或加权平均值作为该像素的新值,以便去除突变的像素点,从而滤除一定的噪声。邻域平均法的数学含义可用下式表示: ∑∑== ? ?? ??=mn i i mn i i i w z w y x g 11),( (1) 上式中:i z 是以),(y x 为中心的邻域像素值;i w 是对每个邻域像素的加权系 数或模板系数; m n 是加权系数的个数或称为模板大小。邻域平均法中常用的模 板是: ??????????*=11111111191Box T (2) 为了解决邻域平均法造成的图像模糊问题,采用阈值法(又叫做超限邻域平均法,如果某个像素的灰度值大于其邻域像素的平均值,且达到一定水平,则判断该像素为噪声,继而用邻域像素的均值取代这一像素值;否则,认为该像素不是噪声点,不予取代),给定阈值0T : ???≥-<-=00),(),(),(),(),(),(),(T y x g y x f y x g T y x g y x f y x f y x h (3) (3)式中,),(y x f 是原始含噪声图像,),(y x g 是由(1)式计算的平均值,),(y x h 滤波后的像素值。 2、 源程序并附上注释。 3、 A=imread('1.jpg'); B=rgb2gray(A); figure; imshow(B); title('原始图象');

函数定义域、值域经典习题及答案

复合函数定义域和值域练习题 一、 求函数的定义域 1、求下列函数的定义域: ⑴33 y x = +- (2 )01(21)111 y x x = +-++ - 2、 _ _ _; 的定义域为________; 3、若函数(1)f x +(21)f x -的定义域是 ;函数1(2)f x +的定义域为 。 4 、 已 [1,1]-,且函数()()()F x f x m f x m =+--的定义域存在,求实数m 的取值范围。 二、求函数的值域 5、求下列函数的值域: ⑴223y x x =+- ()x R ∈ ⑵223y x x =+- [1,2]x ∈ ⑶31 1x y x -= + ⑷311 x y x -=+ (5)x ≥ ⑸ y = 三、求函数的解析式 1、 已知函数2(1)4f x x x -=-,求函数()f x ,(21)f x +的解析式。 2、 已知()f x 是二次函数,且2(1)(1)24f x f x x x ++-=-,求()f x 的解析式。 3、已知函数()f x 满足2()()34f x f x x +-=+,则()f x = 。

4、设 ()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时, ()(1f x x =+,则当(,0)x ∈-∞时 ()f x =____ _ ()f x 在R 上的解析式为 5、设()f x 与()g x 的定义域是{|,1}x x R x ∈≠±且,()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且 1 ()()1 f x g x x += -,求()f x 与()g x 的解析表达式 四、求函数的单调区间 6、求下列函数的单调区间: ⑴ 223y x x =++ ⑵ y = ⑶ 261y x x =-- 7、函数()f x 在[0,)+∞上是单调递减函数,则2(1)f x -的单调递增区间是 8、函数236 x y x -= +的递减区间是 ;函数y =的递减 区间是 五、综合题 9、判断下列各组中的两个函数是同一函数的为 ( ) ⑴3 ) 5)(3(1+-+= x x x y , 52-=x y ; ⑵111-+=x x y , )1)(1(2-+=x x y ; ⑶ x x f =)(, 2)(x x g = ; ⑷x x f =)(, ()g x =; ⑸ 2 1)52()(-=x x f , 52)(2-=x x f 。 A 、⑴、⑵ B 、 ⑵、⑶ C 、 ⑷ D 、 ⑶、⑸ 10、若函数()f x = 3 44 2++-mx mx x 的定义域为R ,则实数m 的取值范围是 ( ) A 、(-∞,+∞) B 、(0,43] C 、(43,+∞) D 、[0, 4 3 ) 11、若函数 ()f x R ,则实数m 的取值范围是( ) (A)04m << (B) 04m ≤≤ (C) 4m ≥ (D) 04m <≤

第5章频域分析法习题解答

第5章频域分析法 5.1 学习要点 1 频率特性的概念,常用数学描述与图形表示方法; 2 典型环节的幅相频率特性与对数频率特性表示及特点; 3 系统开环幅相频率特性与对数频率特性的图示要点; 4 应用乃奎斯特判据判断控制系统的稳定性方法; 5 对数频率特性三频段与系统性能的关系; 6 计算频域参数与性能指标; 5.2 思考与习题祥解 题5.1 判断下列概念的正确性 ω的正弦信号加入线性系统,这个系统的稳态输出也将是同 (1) 将频率为 一频率的。 M仅与阻尼比ξ有关。 (2) 对于典型二阶系统,谐振峰值 p (3) 在开环传递函数中增加零点总是增加闭环系统的带宽。 (4) 在开环传递函数中增加极点通常将减少闭环系统的带宽并同时降低稳定性。 (5) 对于最小相位系统,如果相位裕量是负值,闭环系统总是不稳定的。 (6) 对于最小相位系统,如果幅值裕量大于1,闭环系统总是稳定的。 (7) 对于最小相位系统,如果幅值裕量是负分贝值,闭环系统总是不稳定的。 (8) 对于非最小相位系统,如果幅值裕量大于1,闭环系统总是稳定的。 (9) 对于非最小相位系统,须幅值裕量大于1且相位裕量大于0,闭环系统才是稳定的。 (10) 相位穿越频率是在这一频率处的相位为0。 (11) 幅值穿越频率是在这一频率处的幅值为0dB。 (12) 幅值裕量在相位穿越频率处测量。 (13) 相位裕量在幅值穿越频率处测量。 (14) 某系统稳定的开环放大系数25 K<,这是一个条件稳定系统。 (15) 对于(-2/ -1/ -2)特性的对称最佳系统,具有最大相位裕量。 (16) 对于(-2/ -1/ -3)特性的系统,存在一个对应最大相位裕量的开环放大系数值。 (17) 开环中具有纯时滞的闭环系统通常比没有时滞的系统稳定性低些。 (18) 开环对数幅频特性过0分贝线的渐近线斜率通常表明了闭环系统的相对稳定性。 M和频带宽BW (19) Nichols图可以用于找到一个闭环系统的谐振峰值 p 的信息。

函数的基本性质(考点加经典例题分析)

函数的基本性质 函数的三个基本性质:单调性,奇偶性,周期性 一、单调性 1、定义:对于函数)(x f y =,对于定义域内的自变量的任意两个值21,x x ,当21x x <时,都有))()()(()(2121x f x f x f x f ><或,那么就说函数)(x f y =在这个区间上是增(或减)函数。 2、图像特点:在单调区间上增函数的图象从左到右是上升的,减函数的图象从左到右是下降的。(提示:判断函数单调性一般都使用图像法,尤其是分段函数的单调性。) 3.二次函数的单调性:对函数c bx ax x f ++=2 )()0(≠a , 当0>a 时函数)(x f 在对称轴a b x 2- =的左侧单调减小,右侧单调增加; 当0-x f x f x f x f 或; ⑸根据定义下结论。 例2、判断函数1 2)(-+= x x x f 在)0,(-∞上的单调性并加以证明.

5.复合函数的单调性:复合函数))((x g f y =在区间),(b a 具有单调性的规律见下表: 以上规律还可总结为:“同向得增,异向得减”或“同增异减”。 例3:函数322-+=x x y 的单调减区间是 ( ) A.]3,(--∞ B.),1[+∞- C.]1,(--∞ D.),1[+∞ 6.函数的单调性的应用: 判断函数)(x f y =的单调性;比较大小;解不等式;求最值(值域)。 例4:求函数1 2-= x y 在区间]6,2[上的最大值和最小值. 二、奇偶性 1.定义: 如果对于f(x)定义域内的任意一个x,都有)()(x f x f =-,那么函数f(x)就叫偶函数; (等价于:0)()()()(=--?=-x f x f x f x f ) 如果对于f(x)定义域内的任意一个x,都有)()(x f x f -=-,那么函数f(x)就叫奇函数。 (等价于:0)()()()(=+-?-=-x f x f x f x f ) 注意:当0)(≠x f 时,也可用1) ()(±=-x f x f 来判断。 2.奇、偶函数的必要条件:函数的定义域在数轴上所示的区间关于原点对称。 若函数)(x f 为奇函数,且在x=0处有定义,则0)0(=f ; 3.判断一个函数的奇偶性的步骤 ⑴先求定义域,看是否关于原点对称; ⑵再判断)()(x f x f -=-或)()(x f x f =- 是否恒成立。

噪声中正弦信号的经典法频谱分析

实验报告 一、实验名称 噪声中正弦信号的经典法频谱分析 二、实验目的 通过对噪声中正弦信号的经典法频谱分析,来理解和掌握经典谱估计的知识,以及学会应用经典谱估计的方法。 三、基本原理 1.周期图法:又称直接法。把随机信号)(n x 的N 点观察数据)(n x N 视为一能量有限信号,直接取)(n x N 的傅里叶变换,得)(jw N e X ,然后再取其幅值的平方,并除以N ,作为对)(n x 真 实的功率谱)(jw e P 的估计,以)(?jw PER e P 表示用周期图法估计出的功率谱,则2)(1)(?w X N w P n PER =。 2.自相关法:又称为间接法功BT 法。先由)(n x N 估计出自相关函数)(?m r ,然后对)(?m r 求傅里叶变换得到)(n x N 的功率谱,记之为)(?w P BT ,并以此作为对)(w P 的估计,即1,)(?)(?-≤=--=∑N M e m r w P jwm M M m BT 。 3.Bartlett 法:对L 个具有相同的均值μ和方差2σ的独立随机变量1X ,2X ,…,L X ,新随机变量L X X X X L /)(21+++= 的均值也是μ,但方差是L /2σ,减小了L 倍。由此得 到改善)(?w P PER 方差特性的一个有效方法。它将采样数据)(n x N 分成L 段,每段的长度都是M ,即N=LM ,第i 段数据加矩形窗后,变为L i e n x M w x M n jwn i N I PER ≤≤=∑-=-1,)(1)(?2 10 。把)(?w P PER 对应相加,再取平均,得到平均周期图2 1110 )(1)(?1)(∑∑∑==-=-==L i L i M n jwn i N i PER PER e n x ML w P L w P 。 4.Welch 法:它是对Bartlett 法的改进。改进之一是,在对)(n x N 分段时,可允许每一段的数据有部分的交叠。改进之二是,每一段的数据窗口可以不是矩形窗口,例如使用汉宁窗或汉明窗,记之为)(2n d 。这样可以改善由于矩形窗边瓣较大所产生的谱失真。然后按Bartlett

函数定义域 值域经典习题及答案

函数定义域值域经典习 题及答案 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

复合函数定义域和值域练习题 一、 求函数的定义域 1、求下列函数的定义域: ⑴y = 2、设函数f x ()的定义域为[]01,,则函数f x ()2的定义域为_ _ _;函数f x ()-2的定义域为________; 3、若函数(1)f x +的定义域为[]-23,,则函数(21)f x -的定义域是 ;函数1(2)f x +的定义域为 。 4、已知函数f x ()的定义域为 [1,1]-,且函数()()()F x f x m f x m =+--的定义域存在,求实数m 的取值范围。 二、求函数的值域 5、求下列函数的值域: ⑴223y x x =+- ()x R ∈ ⑵223y x x =+- [1,2]x ∈ ⑶311x y x -=+ ⑷311x y x -=+ (5)x ≥ ⑸ y = 三、求函数的解析式 1、已知函数2(1)4f x x x -=-,求函数()f x ,(21)f x +的解析式。 2、已知()f x 是二次函数,且2(1)(1)24f x f x x x ++-=-,求()f x 的解析式。 3、已知函数()f x 满足2()()34f x f x x +-=+,则()f x = 。 4、设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时, ()(1f x x =+,则当(,0)x ∈-∞时()f x =____ _ ()f x 在R 上的解析式为 5、设()f x 与()g x 的定义域是{|,1}x x R x ∈≠±且,()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且 1()()1 f x g x x +=-,求()f x 与()g x 的解析表达式 四、求函数的单调区间

实验二连续时间信号的频域分析

实验二连续时间信号的频域分析 令狐采学 一、实验目的 1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义和分析方法; 2、观察截短傅里叶级数而产生的“Gibbs现象”,了解其特点以及产生的原因; 3、掌握连续时间傅里叶变换的分析方法及其物理意义; 4、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征以及傅里叶变换的主要性质; 5、学习掌握利用Matlab语言编写计算CTFS、CTFT和DTFT 的仿真程序,并能利用这些程序对一些典型信号进行频谱分析,验证CTFT、DTFT的若干重要性质。 基本要求:掌握并深刻理傅里叶变换的物理意义,掌握信号的傅里叶变换的计算方法,掌握利用Matlab编程完成相关的傅里叶变换的计算。 二、原理说明 1、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS分析 任何一个周期为T1的正弦周期信号,只要满足狄利克利条

件,就可以展开成傅里叶级数。 三角傅里叶级数为: ∑∞=++=1000)]sin()cos([)(k k k t k b t k a a t x ωω 2.1 或:∑∞ =++=100)cos()(k k k t k c a t x ?ω 2.2 其中102T π ω=,称为信号的基本频率(Fundamental frequency ), k k b a a ,和,0分别是信号)(t x 的直流分量、余弦分量幅度和正弦分量 幅度,k k c ?、为合并同频率项之后各正弦谐波分量的幅度和初相 位,它们都是频率0ωk 的函数,绘制出它们与0ωk 之间的图像,称 为信号的频谱图(简称“频谱”),k c -0ωk 图像为幅度谱,k ?-0ωk 图像为相位谱。 三角形式傅里叶级数表明,如果一个周期信号x(t),满足狄 里克利条件,就可以被看作是由很多不同频率的互为谐波关系(harmonically related )的正弦信号所组成,其中每一个不同频率的正弦信号称为正弦谐波分量(Sinusoid component),其幅度(amplitude )为k c 。也可以反过来理解三角傅里叶级数:用无限 多个正弦谐波分量可以合成一个任意的非正弦周期信号。 指数形式的傅里叶级数为: ∑∞-∞== k t jk k e a t x 0)(ω 2.3 其中,k a 为指数形式的傅里叶级数的系数,按如下公式计算:

数字图像处理实验报告(邻域平均法和中值滤波法)

数字图像处理实验报告 班级: 姓名: 学号: 日期:

邻域平均法和中值滤波处理 一、实验目的 图像变换是数字图像处理中的一种综合变换,如直方图变换、几何变换等。通过本实验,使得学生掌握两种变换的程序实现方法。 二、实验任务 请设计程序,分别用邻域平均法,其模板为:和中值滤波法对testnoise 图像进行去噪处理(中值滤波的模板的大小也设为3X 3)。 三、实验环境 本实验在Windows 平台上进行,对内存及cpu 主频无特别要求,使

用VC或者MINGW (gcc)编译器均可。 四、设计思路 介绍代码的框架结构、所用的数据结构、各个类的介绍(类的功能、类中方法的功能、类的成员变量的作用)、各方法间的关系写。在此不进行赘述。 五、具体实现 实现设计思路中定义的所有的数据类型,对每个操作给出实际算法。对主程序和其他模块也都需要写出实际算法。 代码: <邻域平均法>(3*3) #include #include #include #include "hdr.h" /* ------ 定义结构指针--- */ struct bmphdr *hdr; // 定义用于直方图变量

unsigned char *bitmap,*count,*new_color; /* ---- main() 函数编--- */ int main() { //定义整数i,j 用于函数循环时的,nr_pixels 为图像中像素的个数 int i, j ,nr_pixels,nr_w,nr_h; // 定义两个文件指针分别用于提取原图的数据和生成直方图均衡化后的图像 FILE *fp, *fpnew; // 定义主函数的参数包括:输入的位图文件名和输 出的位图文件名,此处内容可以不要,在DOS下执行命令的时候再临 时输入也可,为了方便演示,我这里直接把函数的参数确定了。// argc=3; // argv[1]="test.bmp"; // argv[2]="testzf.bmp"; // 参数输入出错显示 /* if (argc != 3) { printf("please input the name of input and out bitmap files\n"); exit(1); }*/ // 获取位图文件相关信息// hdr = get_header(argv[1]); hdr = get_header("testnoise.bmp");

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