实验二数字图像的空间域滤波和频域滤波实验二数字图像的空间域滤波和频域滤波一(实验目的1. 掌握图像滤波的基本定义及目的;2. 理解空间域滤波的基本原理及方法;3. 掌握进行图像的空域滤波的方法。
4. 掌握傅立叶变换及逆变换的基本原理方法;5. 理解频域滤波的基本原理及方法;6. 掌握进行图像的频域滤波的方法。
二(实验内容1. 平滑空间滤波:a) 读出eight.tif这幅图像，给这幅图像分别加入椒盐噪声和高斯噪声后并与前一张图显示在同一图像窗口中;(提示:imnoise)b) 对加入噪声图像选用不同的平滑(低通)模板做运算，对比不同模板所形成的效果，要求在同一窗口中显示;(提示:fspecial、imfilter或filter2)c) 使用函数imfilter时，分别采用不同的填充方法(或边界选项，如零填充、’replicate’、’symmetric’、’circular’)进行低通滤波，显示处理后的图像d) 运用for循环，将加有椒盐噪声的图像进行10次，20次均值滤波，查看其特点,显示均值处理后的图像;(提示:利用fspecial函数的’average’类型生成均值滤波器)e) 对加入椒盐噪声的图像分别采用均值滤波法，和中值滤波法对有噪声的图像做处理，要求在同一窗口中显示结果。
(提示:medfilt2)f) 自己设计平滑空间滤波器，并将其对噪声图像进行处理，显示处理后的图像;2. 锐化空间滤波a) 读出blurry_moon.tif这幅图像，采用3×3的拉普拉斯算子w = [ 1, 1, 1; 1 – 8 1; 1, 1, 1]对其进行滤波;b) 编写函数w = genlaplacian(n)，自动产生任一奇数尺寸n的拉普拉斯算子，如5×5的拉普拉斯算子w = [ 1 1 1 1 11 1 1 1 11 1 -24 1 11 1 1 1 11 1 1 1 1]c) 分别采用5×5，9×9，15×15和25×25大小的拉普拉斯算子对1blurry_moon.tif进行锐化滤波，并利用式2完成图像的锐化增强，观察其有gxyfxyfxy(,)(,)(,),,,何不同，要求在同一窗口中显示;d) 采用不同的梯度算子对blurry_moon.tif进行锐化滤波，并比较其效果e) 自己设计锐化空间滤波器，并将其对噪声图像进行处理，显示处理后的图像;3. 傅立叶变换a) 读出woman.tif这幅图像，对其进行快速傅立叶变换，分别显示其幅度图像和相位图像(提示:fft2, abs, angle)b) 仅对相位部分进行傅立叶反变换后查看结果图像(提示:记傅立叶变换的相位a，利用ifft2对exp(a*i)进行反变换) c) 仅对幅度部分进行傅立叶反变换后查看结果图像 d) 将图像的傅立叶变换F置为其共轭后进行反变换，比较新生成ju,()图像与原始图像的差异(提示:复数的共轭FuFue()|()|,,ju,()为) FuFue()|()|,4. 平滑频域滤波a) 设计理想低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器和高斯低通滤波器，截至频率自选，分别给出各种滤波器的透视图; b) 读出test_pattern.tif这幅图像，分别采用理想低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器和高斯低通滤波器对其进行滤波(截至频率自选)，再做反变换，观察不同的截止频率下采用不同低通滤波器得到的图像与原图像的区别，特别注意振铃效应。
(提示:1)在频x+y率域滤波同样要注意到填充问题;2)注意到(-1);)5. 锐化频域滤波a) 设计理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器和高斯高通滤波器，截至频率自选，分别给出各种滤波器的透视图; b) 读出test_pattern.tif这幅图像，分别采用理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器和高斯高通滤波器对其进行滤波(截至频率自选)，再做反变换，观察不同的截止频率下采用不同高通滤波器得到的图像与原图像的区别。
2提示:设图像大小为M×N(M行N列)，下列代码可实现矩阵X和Yx = 0:M-1;y = 0:N-1;X = x' * ones(1, N);Y = ones(M,1) * y; x+y此时(f(x,y)(-1))可以采用如下代码实现f(x,y).*(-1)^(X+Y)一般频域滤波器的原点在矩形中心，即[floor(M/2), floor(N/2)]，此时平方距离D的计算可以由下列代码实现D=sqrt((U- floor(M/2)).^2+(V- floor(N/2)).^2); %这里将X，Y用U和V代替附:实验报告格式(由以下几个部分组成)1. 实验目的2. 实验内容描述3. 实验原理算法分析4. 实验步骤5. 实验结果分析与结论6. 参考文献3总黄酮生物总黄酮是指黄酮类化合物，是一大类天然产物，广泛存在于植物界，是许多中草药的有效成分。
在自然界中最常见的是黄酮和黄酮醇，其它包括双氢黄(醇)、异黄酮、双黄酮、黄烷醇、查尔酮、橙酮、花色苷及新黄酮类等。
简介近年来，由于自由基生命科学的进展，使具有很强的抗氧化和消除自由基作用的类黄酮受到空前的重视。
类黄酮参与了磷酸与花生四烯酸的代谢、蛋白质的磷酸化、钙离子的转移、自由基的清除、抗氧化活力的增强、氧化还原作用、螯合作用和基因的表达。
它们对健康的好处有:( 1 ) 抗炎症 ( 2 ) 抗过敏 ( 3 ) 抑制细菌 ( 4 ) 抑制寄生虫 ( 5 ) 抑制病毒 ( 6 ) 防治肝病 ( 7 ) 防治血管疾病( 8 ) 防治血管栓塞 ( 9 ) 防治心与脑血管疾病 ( 10 ) 抗肿瘤 ( 11 ) 抗化学毒物等。
天然来源的生物黄酮分子量小，能被人体迅速吸收，能通过血脑屏障，能时入脂肪组织，进而体现出如下功能:消除疲劳、保护血管、防动脉硬化、扩张毛细血管、疏通微循环、活化大脑及其他脏器细胞的功能、抗脂肪氧化、抗衰老。
近年来国内外对茶多酚、银杏类黄酮等的药理和营养性的广泛深入的研究和临床试验，证实类黄酮既是药理因子，又是重要的营养因子为一种新发现的营养素，对人体具有重要的生理保健功效。
目前，很多著名的抗氧化剂和自由基清除剂都是类黄酮。
例如，茶叶提取物和银杏提取物。
葛根总黄酮在国内外研究和应用也已有多年，其防治动脉硬化、治偏瘫、防止大脑萎缩、降血脂、降血压、防治糖尿病、突发性耳聋乃至醒酒等不乏数例较多的临床报告。
从法国松树皮和葡萄籽中提取的总黄酮 " 碧萝藏 "-- (英文称 PYCNOGENOL )在欧洲以不同的商品名实际行销应用25 年之久，并被美国 FDA 认可为食用黄酮类营养保健品，所报告的保健作用相当广泛，内用称之为 " 类维生素 " 或抗自由基营养素，外用称之为 " 皮肤维生素" 。
进一步的研究发现碧萝藏的抗氧化作用比 VE 强 50 倍，比 VC 强 20 倍，而且能通过血脑屏障到达脑部，防治中枢神经系统的疾病，尤其对皮肤的保健、年轻化及血管的健康抗炎作用特别显著。
在欧洲碧萝藏已作为保健药物，在美国作为膳食补充品(相当于我国的保健食品)，风行一时。
随着对生物总黄酮与人类营养关系研究的深入，不远的将来可能证明黄酮类化合物是人类必需的微营养素或者是必需的食物因子。
性状:片剂。
功能主治与用法用量功能主治:本品具有增加脑血流量及冠脉血流量的作用，可用于缓解高血压症状(颈项强痛)、治疗心绞痛及突发性耳聋，有一定疗效。
用法及用量:口服:每片含总黄酮,,,,，每次,片，,日,次。
不良反应与注意不良反应和注意:目前,暂没有发现任何不良反应.4洛伐他丁【中文名称】: 洛伐他丁【英文名称】: Lovastatin【化学名称】:(S)-2-甲基丁酸-(1S,3S,7S,8S,8aR)-1,2,3,7,8,8a-六氢-3,7-二甲基-8-[2-(2R,4R)-4-羟基-6氧代-2-四氢吡喃基]-乙基]-1-萘酯【化学结构式】:洛伐他丁结构式【作用与用途】洛伐他丁胃肠吸收后，很快水解成开环羟酸，为催化胆固醇合成的早期限速酶(HMG,coA还原酶)的竞争性抑制剂。
可降低血浆总胆固醇、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白的胆固醇含量。
亦可中度增加高密度脂蛋白胆固醇和降低血浆甘油三酯。
可有效降低无并发症及良好控制的糖尿病人的高胆固醇血症，包括了胰岛素依赖性及非胰岛素依赖性糖尿病。
【用法用量】口服:一般始服剂量为每日 20mg，晚餐时1次顿服，轻度至中度高胆固醇血症的病人，可以从10mg开始服用。
最大量可至每日80mg。
【注意事项】?病人既往有肝脏病史者应慎用本药，活动性肝脏病者禁用。
?副反应多为短暂性的:胃肠胀气、腹泻、便秘、恶心、消化不良、头痛、肌肉疼痛、皮疹、失眠等。
?洛伐他丁与香豆素抗凝剂同时使用时，部分病人凝血酶原时间延长。
使用抗凝剂的病人，洛伐他丁治疗前后均应检查凝血酶原时间，并按使用香豆素抗凝剂时推荐的间期监测。
5他汀类药物他汀类药物(statins)是羟甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂，此类药物通过竞争性抑制内源性胆固醇合成限速酶(HMG-CoA)还原酶，阻断细胞内羟甲戊酸代谢途径，使细胞内胆固醇合成减少，从而反馈性刺激细胞膜表面(主要为肝细胞)低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)受体数量和活性增加、使血清胆固醇清除增加、水平降低。
他汀类药物还可抑制肝脏合成载脂蛋白B-100，从而减少富含甘油三酯AV、脂蛋白的合成和分泌。
他汀类药物分为天然化合物(如洛伐他丁、辛伐他汀、普伐他汀、美伐他汀)和完全人工合成化合物(如氟伐他汀、阿托伐他汀、西立伐他汀、罗伐他汀、pitavastatin)是最为经典和有效的降脂药物，广泛应用于高脂血症的治疗。
他汀类药物除具有调节血脂作用外，在急性冠状动脉综合征患者中早期应用能够抑制血管内皮的炎症反应，稳定粥样斑块，改善血管内皮功能。
延缓动脉粥样硬化(AS)程度、抗炎、保护神经和抗血栓等作用。
结构比较辛伐他汀(Simvastatin)是洛伐他汀(Lovastatin)的甲基化衍化物。
美伐他汀(Mevastatin，又称康百汀，Compactin)药效弱而不良反应多，未用于临床。
目前主要用于制备它的羟基化衍化物普伐他汀(Pravastatin)。
体内过程洛伐他汀和辛伐他汀口服后要在肝脏内将结构中的其内酯环打开才能转化成活性物质。
相对于洛伐他汀和辛伐他汀，普伐他汀本身为开环羟酸结构，在人体内无需转化即可直接发挥药理作用，且该结构具有亲水性，不易弥散至其他组织细胞，极少影响其他外周细胞内的胆固醇合成。
除氟伐他汀外，本类药物吸收不完全。