【正文】 .......................................................................................... 13 圖片應(yīng)用程序的創(chuàng)建 ................................................................................. 14 圖像增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法 ......................................................................................... 14 灰度修正的實(shí)現(xiàn) .......................................................................................... 14 V 鄰域平均的實(shí)現(xiàn) .......................................................................................... 18 中 值濾波的實(shí)現(xiàn) .......................................................................................... 19 本章小結(jié) ......................................................................................................... 21 5 總結(jié)與展望 ....................................................... 22 總結(jié) ................................................................................................................. 22 展望 ................................................................................................................. 22 參考文獻(xiàn) ........................................................... 23 致謝 ............................................................... 24 附 錄 ............................................................... 25 部分程序代碼 ....................................................................................................... 25 ............................................................................................................ 25 ........................................................................................................ 25 ........................................................................................................ 26 .................................................................................................... 27 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 數(shù)字圖像處理方法研究與實(shí)現(xiàn) —— 基于 VC++的圖像增強(qiáng)實(shí)現(xiàn) 電子與信息工程學(xué)院 電子信息工程 10 電子 1 班 胡水清 10205010107 指導(dǎo)老師 宋楊 1 緒論 數(shù)字圖像 處理是用 計(jì)算機(jī) 對 圖像信息 進(jìn)行處理的一門技術(shù)，使利用計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行各種處理的技術(shù)和方法。 利用 數(shù)字圖像處理主要是 為了修改圖形，改善圖 像質(zhì) 量，或是從圖像中提起有效信息，還有利用數(shù)字圖像處理可以對圖像進(jìn)行體積壓縮，便于傳輸和保存。 課題背景 數(shù)字圖像處理技術(shù)是 20 世紀(jì) 60 年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生、發(fā)展和不斷成熟起來的一個(gè)新興技術(shù)領(lǐng)域，它在理論上和實(shí)際應(yīng)用中都取得了巨大的成就。 視覺是人類最重要的感知手段，圖像又是視覺的基礎(chǔ)。早期圖像處理的目的是改善圖像質(zhì)暈，它以人為對象，以改善人的視覺效果為目 的。圖像處理中輸入的是質(zhì)量低的圖像，輸出的是改善質(zhì)量后的圖像。常用的圖像處理方法有圖像增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮等。首次獲得成功應(yīng)用的是美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（ JPL）。他們對航天探測器徘徊者 7 號在 1964 年發(fā)回的幾千張?jiān)虑蛘掌M(jìn)行圖像處理，如：幾何校正、灰度變換、去除噪聲，獲得了巨大的成功。隨后又對探測飛船發(fā)回的近十萬張照片進(jìn)行更為復(fù)雜的圖像處理，獲得月球的地形圖、彩色圖及全景鑲嵌圖，為人類登月創(chuàng)舉奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也推動了數(shù)字圖像處理這門學(xué)科的誕生。在以后的宇航空間技術(shù)探測研究中，數(shù)字圖像處理技術(shù)都發(fā)揮巨大的作 用。 數(shù)字圖像處理技術(shù)取得的另一個(gè)巨大成就是在醫(yī)學(xué)上。 1972 年英國 EMI 公司工程師發(fā)明了用于頭顱診斷的 X 射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，也就是我們通常所說的 CT（ Computer Tomography）。 1975 年 EMI 公司又成功研制出全身用的CT裝置，獲得了人體各個(gè)部位鮮明清晰的斷層圖像。 1979 年，這項(xiàng)無損傷診斷技術(shù)被授予諾貝爾獎，以表彰它對人類做出的劃時(shí)代貢獻(xiàn)。 從 20 世紀(jì) 70 年代中期開始，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能、思維科學(xué)研究的迅速發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)向更高、更深層次發(fā)展。人們已開始研究 如何用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)解釋圖像，類似人類視覺系統(tǒng)理解外部世界，這被稱為圖像理解或計(jì)算 2 機(jī)視覺。很多國家，特別是發(fā)達(dá)國家投入更多的人力、物力到這項(xiàng)研究，取得了不少的重要的研究成果。 20 世紀(jì) 80 年代末期，人們開始將其應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)，研究海圖的自動讀入、自動生成方法。數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。 數(shù)字圖像處理技術(shù)的大發(fā)展是從 20 世紀(jì) 90 年代初開始的。隨后數(shù)字圖像處理技術(shù)迅猛發(fā)展，到目前為止，圖像處理在圖像通訊、辦公自動化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、衛(wèi)星照片傳輸及分析和工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用越 來越多。 進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和相關(guān)理論的不斷完善，數(shù)字圖像處理技術(shù)在許多應(yīng)用領(lǐng)域受到廣泛重視并取得了重大的開拓性成就。屬于這些領(lǐng)域的有航空航天、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)器人視覺、公安司法、軍事制導(dǎo)、文化藝術(shù)等。該技術(shù)成為一門引人注目、前景遠(yuǎn)大的新學(xué)科。 圖像增強(qiáng)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀 圖像增強(qiáng)是指根據(jù)特定的需要突出圖像中的重要信息，同時(shí)減弱或去除不需要的信息。從不同的途徑獲取的圖像，通過進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)處理，可以將原本模糊不清甚至根本無法分辨的原始圖像處理成清晰的富含大量有用信息的可使用圖像，有效 地去除圖像中的噪聲、增強(qiáng)圖像中的邊緣或其他感興趣的區(qū)域，從而更加容易對圖像中感興趣的目標(biāo)進(jìn)行檢測和測量。處理后的圖像是否保持原狀已經(jīng)是無關(guān)緊要的了，不會因?yàn)榭紤]到圖像的一些理想形式而去有意識的努力重現(xiàn)圖像的真實(shí)度。圖像增強(qiáng)的目的是增強(qiáng)圖像的視覺效果，將原圖像轉(zhuǎn)換成一種更適合于人眼觀察和計(jì)算機(jī)分析處理的形式。它一般要借助人眼的視覺特性，以取得看起來較好地視覺效果，很少涉及客觀和統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。增強(qiáng)的效果通常都與具體的圖像有關(guān)系，靠人的主觀感覺加以評價(jià)。 圖像增強(qiáng)處理的應(yīng)用已經(jīng)滲透到醫(yī)學(xué)診斷、航空航天、軍事偵察 、指紋識別、無損探傷、衛(wèi)星圖片的處理等領(lǐng)域。如對 x 射線圖片、 CT 影像、內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行增強(qiáng)，使醫(yī)生更容易從中確定病變區(qū)域，從圖像細(xì)節(jié)區(qū)域中發(fā)現(xiàn)問題；對不同時(shí)間拍攝的同一地區(qū)的遙感圖片進(jìn)行增強(qiáng)處理，偵查是否有敵人軍事調(diào)動或軍事裝備及建筑出現(xiàn)；在煤礦工業(yè)電視系統(tǒng)中采用增強(qiáng)處理來提高工業(yè)電視圖像的清晰度，克服因光線不足、灰塵等原因帶來的圖像模糊、偏差等現(xiàn)象，減少電視系統(tǒng)維護(hù)的工作量。圖像增強(qiáng)技術(shù)的快速發(fā)展同它的廣泛應(yīng)用是分不開的，發(fā)展的動力來自穩(wěn)定涌現(xiàn)的新的應(yīng)用，我們可以預(yù)料，在未來社會中圖像增強(qiáng)技術(shù)將會發(fā)揮更為重 要的作用。 3 在圖像處理過程中，圖像增強(qiáng)是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。本文的主要內(nèi)容就是圍繞圖像增強(qiáng)部分的一些基本理論，并利用 VC++實(shí)現(xiàn)圖像的增強(qiáng)處理而展開的。 論文組織結(jié)構(gòu) 數(shù)字圖像處理方法研究與實(shí)現(xiàn)。本文主要是對數(shù)字圖像處理方法中的圖像增強(qiáng)的方法進(jìn)行了研究，并利用 VC++實(shí)現(xiàn)處理方法，其組織結(jié)構(gòu)如下： 第一章： 簡要介紹了論文的選題背景及其發(fā)展現(xiàn)狀，對圖像增強(qiáng)進(jìn)行了簡要的介紹，最后對論文的研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。 第二章： 數(shù)字圖像增強(qiáng)概述，這一部分將會介紹圖像增強(qiáng)的定義及基本理論。 第三章： 圖像增 強(qiáng)的方法的介紹，著重介紹了其中的直方圖均衡化、鄰域平均和中值濾波三種方法。 第四章： 在本節(jié)介紹了此次研究所使用的軟件 VC++ ，并詳細(xì)描述基于該軟件的圖像增強(qiáng)的實(shí)現(xiàn) 的操作流程 ，并對直方圖均衡化、鄰域平均、中值濾波三種方法處理過后的圖像進(jìn)行對比。 第五章： 總結(jié)與展望，總結(jié)自己針對本課題所做的工作，并對課題的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。 4 2 圖像增強(qiáng)的基本理論 數(shù)字圖像的基本理論 數(shù)字圖像的表示 圖像并不能直接用計(jì)算機(jī)來處理，處理前必須先轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像。早期一般用 picture代表圖像，隨著 數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在都用 image代表離散化了的數(shù)字圖像。 由于從外界得到的圖像多是二維（ 2D）的，一幅圖像可以用一個(gè) 2D數(shù)組),( yxf 表示。這里 x和 y表示二維空間 X、 Y中一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的位置，而 f則代表圖像在點(diǎn) ),( yx 的某種性質(zhì)數(shù)值。為了能夠用計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行處理，需要坐標(biāo)空間和性質(zhì)空間都離散化。這種離散化了的圖像都是數(shù)字圖像，即 ),( yxf 都在整數(shù)集合中取值。圖像中的每個(gè)基本單元稱為圖像的元素，簡稱像素。 圖像的灰度 常用的圖像一般是灰度圖，這時(shí) f表示灰度值，反映了圖像上對應(yīng)點(diǎn)的亮度。亮度是觀察者對所看到的物體表面 反射光強(qiáng)的量度。作為圖像灰度的量度函數(shù)),( yxf 應(yīng)大于零。人們?nèi)粘？吹降膱D像一般是從目標(biāo)上反射出來的光組成的，所以 ),( yxf 可看成由兩部分構(gòu)成：入射到可見場景上光的量；場景中目標(biāo)對反射光反射的比率