【正文】 XUPT 第 1頁 西安郵電大學 專業(yè)課程設計 基于 matlab的圖像處理 不積跬步 無以至千里 不積小流 無以成江海 第 2頁 XUPT 專業(yè)課程設計 專業(yè)課程設計內容 ? 本次專業(yè)課程設計是 基于 MATLAB的圖像處理 ，著重訓練Matlab在圖像處理方面的應用，能夠運用相關軟件進行模擬實驗。 ? 通過課程設計的學習，能夠掌握圖像處理的基本知識和方法，主要包括圖像變換、圖像去噪、圖像恢復、圖像分割和圖像增強等。 ? 撰寫專業(yè)課程設計報告并提交驗收。 第 3頁 XUPT 專業(yè)課程設計 專業(yè)課程設計目的 ? 數字圖像處理，就是用數字計算機及其他有關數字技術，對圖像進行處理，以達到預期的目的。隨著計算機的發(fā)展，圖像處理技術在許多領域得到了廣泛應用。 ? 通過 基于 MATLAB的圖像處理 課程設計，旨在 ? 使學生進一步鞏固數字圖像處理的基本概念、理論、分析方法和實現方法； ? 增強學生應用 Matlab編寫數字圖像處理的應用程序及分析、解決實際問題的能力； ? 嘗試所學的內容解決實際工程問題，培養(yǎng)學生的工程實踐能力。 第 4頁 XUPT 專業(yè)課程設計 進度安排 ? 掌握圖像處理相關理論知識；熟悉 Matlab語言，學習使用圖像處理工具箱 (2天 ) ? 給定分組題目，提出分組要求，學生查找相關文獻。 (1天 ) ? 分組題目講解，學生進行分組課程設計， 確定解決方案。(2天 ) ? 上機調試程序，修改并完善設計，實現相應功能。 (3天 ) ? 撰寫專業(yè)課程設計報告并提交驗收，分組答辯（以組為單位進行答辯，準備 2030分鐘 ppt，提交報告不能相同 )。 (2天 ) 第 5頁 XUPT 專業(yè)課程設計 MATLAB概述 ? MATrix LABoratory ? 由美國 Math Works公司開發(fā) ? 適合多學科、功能強大 ? 發(fā)展自今，已集成科學計算、圖像處理、聲音處理 ……( 包括微積分、代數、數值分析等 ) ? 矩陣計算功能強大、還支持符號運算 ? 高級課程的基本教學工具 ? 比其他程序設計語言容易學習 第 6頁 XUPT 專業(yè)課程設計 Matlab與 數字圖像 ? 一幅圖像可以被定義為一個二維函數 f(x,y)，其中 x和 y是空間坐標， f在坐標 (x,y)處的值稱為圖像在該點的亮度 (灰度 )。 ? 一幅圖像在 Matlab中可以自然地表示成矩陣，并以變量的形式來存儲。變量只能由字母、數字和下劃線組成。 ),(...),(...)2,()1,(..................),(...),(...)2,()1,(..................),2(...),2(...)2,2()1,2(),1(...),1(...)2,1()1,1(NNAjNANANANiAjiAiAiANAjAAANAjAAAj i 第 7頁 XUPT 專業(yè)課程設計 不同級灰度的圖像 256級灰度 16級灰度 8級灰度 4級灰度 第 8頁 XUPT 專業(yè)課程設計 不同分辨率下的圖像 1024 1024 → 512 512 → 256 256 → 128 128 → 64 64 → 32 32 分辨率：圖像的采樣點數 M N 第 9頁 XUPT 專業(yè)課程設計 二值圖像與灰度圖像 二值圖像 是指每個像素不是黑就是白，其灰度值沒有中間過渡的圖像。二值圖像一般用來描述文字或者圖形，其優(yōu)點是占用空間少，缺點是，當表示人物，風景的圖像時，二值圖像只能描述其輪廓，不能描述細節(jié)。這時候要用更高的灰度級。 第 10頁 XUPT 專業(yè)課程設計 圖像文件的讀 ? 將圖像文件讀入內存 ? imread() ? 如果圖像是灰度圖，內存數據為 2維矩陣 ? 如果圖像是彩色圖，內存數據為 3維矩陣， 3維分別表示紅、綠、藍空間 ? 數據類型為 uint8 ? 舉例： ? f=imread(39。39。)。 ? f=imread(39。D:\MATLAB7\work\39。)。 第 11頁 XUPT 專業(yè)課程設計 圖像文件的寫 ? 將內存中的數據以圖片形式保存 ? imwrite() ? 舉例 ? imwrite(f, 39。39。) ? f可以是一個 MbyN (灰度圖像 ) 或 MbyNby3 (彩色圖像 )的矩陣 第 12頁 XUPT 專業(yè)課程設計 ? 內存數據的圖像顯示 ? imshow() ? 可根據圖像數據顯示灰度圖或彩色圖 ? 數據類型必須為 uint8，如果數據是 double，可用 uint8()函數轉換，f=uint8(f)。 ? 例： imshow(f) 圖像文件的顯示 第 13頁 XUPT 專業(yè)課程設計 Matlab的幫助 ? 在 Matlab運行環(huán)境下，按 F1 第 14頁 XUPT 專業(yè)課程設計 第 15頁 XUPT 專業(yè)課程設計 圖像操作的基本函數 ? imread() / imwrite() /imshow() ? imresize(A,[mrows ncols],method) ? 圖像縮放， [mrows ncols]為縮放因子， method為 nearest(默認 )(最近鄰插值 )、 bilinear(雙線性插值 )、 bicubic(三線性插值 ) ? imrotate(A,angle,method) ? 圖像逆時針旋轉， angle為角度 ? imcrop(A,rect) ? 圖像剪切，其中 rect為 [x y width height] ? imhist(): 圖像直方圖計算和顯示 ? histeq(): 直方圖均衡化 ? imnoise(): 圖像中添加噪聲 第 16頁 XUPT 專業(yè)課程設計 圖像操作的基本函數 ? 圖像變換： ? fft2(傅里葉變換 )、 dct2(離散余弦變換 )、 … ? 反變換： ifft2/idct2…. ? 圖像類型轉換 ? rgb2gray(彩色轉灰度 )、 im2bw(轉為 2值圖像 ) ? 空域濾波 ? filter2(線性平滑濾波 )、 Medfilt2(中值濾波 )、 …… ? …