【正文】 摘 要數(shù)字圖像處理是一門新興技術(shù)，隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，數(shù)字圖像的實(shí)時(shí)處理已經(jīng)成為可能，由于數(shù)字圖像處理的各種算法的出現(xiàn)，使得其處理速度越來(lái)越快，能更好的為人們服務(wù)。數(shù)字圖像處理是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)采用一定的算法對(duì)圖形圖像進(jìn)行處理的技術(shù)。數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域上都有了比較廣泛的應(yīng)用。圖像處理的信息量很大，對(duì)處理速度的要求也比較高。 MATLAB強(qiáng)大的運(yùn)算和圖形展示功能，使圖像處理變得更加的簡(jiǎn)單和直觀。本文介紹了 MATLAB 語(yǔ)言的特點(diǎn),基于 MATLAB的數(shù)字圖像處理環(huán)境，介紹了如何利用 MATLAB及其圖像處理工具箱進(jìn)行數(shù)字圖像處理，并通過(guò)一些例子來(lái)說(shuō)明利用 MATLAB圖像處理工具箱進(jìn)行圖像處理的方法。主要論述了利用 MATLAB實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像增強(qiáng)處理。當(dāng)然,數(shù)字圖像增強(qiáng)方法有多種。本文主要介紹的增強(qiáng)方法有：空域變換增強(qiáng)、空域?yàn)V波增強(qiáng)、頻域增強(qiáng)。 關(guān)鍵詞： MATLAB，數(shù)字圖像處理，圖像增強(qiáng)，空域變換增強(qiáng)，空域?yàn)V波增強(qiáng)，頻域增強(qiáng) AbstractDigital image processing is an emerging technology, with the development of puter hardware, realtime digital image processing has bee possible due to digital image processing algorithms to appear, making it faster and faster processing speed, better for People services .Digital image processing is used by some algorithms puter graphics image processing technology. Digital image processing technology has been in various areas have a relatively wide range of applications. Image processing large amount of information on the processing speed requirement is relatively high. MATLAB powerful puting and graphics display capabilities, so that image processing bees more simple and intuitive. This paper introduces characteristics of MATLAB language and this MATLABbased digital image processing environment, describes how to use the MATLAB Image Processing Toolbox for its digital image processing, and through some examples to illustrate the use of MATLAB Image Processing Toolbox for image processing method. Mainly discusses the use of MATLAB for digital image enhancement processing course,there are a number of digital enhancement method is mainly introduced in this paper : spatial transform enhancement, spatial filtering enhancement, frequency domain enhancement.Keywords: MATLAB, digitalimageprocessing,imageenhancement, spatial transform enhancement,spatial filtering enhancement, frequency domain enhancement.目 錄1 緒 論 1 研究背景 1 課題研究目的和意義 2 22 MATLAB基本知識(shí)介紹 2 MATLAB的概述 2 MATLAB產(chǎn)生的歷史背景 3 MATLAB語(yǔ)言的特點(diǎn) 4 MATLAB在圖像處理中的應(yīng)用 53 數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介 6 什么是數(shù)字圖像 6 數(shù)字圖像處理概述 8 基本概念 8 研究?jī)?nèi)容 8 基本特點(diǎn) 9 主要應(yīng)用 10 圖像處理文件格式 11 MATLAB圖像文件格式 11 圖像類型 124 利用 MATLAB增強(qiáng)圖像清晰度 13 空域變換增強(qiáng) 13 增強(qiáng)對(duì)比度 13 圖像求反 15 空域?yàn)V波增強(qiáng) 16 基本原理 17 線性平滑濾波器 17 線性銳化濾波器 20 頻域增強(qiáng) 21 基本原理 21 低通濾波 21 高通濾波 235 結(jié)束語(yǔ) 25參考文獻(xiàn) 26致 謝 271 緒 論 研究背景數(shù)字圖像處理最早出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)的電子計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展到一定水平，人們開(kāi)始利用計(jì)算機(jī)來(lái)處理圖形和圖像信息。數(shù)字圖像處理作為一門學(xué)科大約形成于20世紀(jì)60年代初期。早期的圖像處理的目的是改善圖像的質(zhì)量，它以人為對(duì)象，以改善人的視覺(jué)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。首次獲得實(shí)際成功應(yīng)用的是美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)。他們對(duì)航天探測(cè)器徘徊者7號(hào)在1964年發(fā)回的幾千張?jiān)虑蛘掌褂昧藞D像處理技術(shù)，如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等方法進(jìn)行處理，并考慮了太陽(yáng)位置和月球環(huán)境的影響，由計(jì)算機(jī)成功地繪制出月球表面地圖，獲得了巨大的成功。隨后又對(duì)探測(cè)飛船發(fā)回的近十萬(wàn)張照片進(jìn)行更為復(fù)雜的圖像處理，以致獲得了月球的地形圖、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(dòng)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)，如對(duì)火星、土星等星球的探測(cè)研究中，數(shù)字圖像處理技術(shù)都發(fā)揮了巨大的作用。數(shù)字圖像處理取得的另一個(gè)巨大成就是在醫(yī)學(xué)上獲得的成果。1972年英國(guó)EMI公司工程師Housfield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(shuō)的CT(Computer Tomograph)。CT的基本方法是根據(jù)人的頭部截面的投影，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理來(lái)重建截面圖像，稱為圖像重建。1975年EMI公司又研制出全身用的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)診斷技術(shù)獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，說(shuō)明它對(duì)人類做出了劃時(shí)代的貢獻(xiàn)[1]。與此同時(shí)，隨著圖像處理技術(shù)的深入發(fā)展，從70年代中期開(kāi)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)字圖像處理向更高、更深層次發(fā)展。人們已開(kāi)始研究如何用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)解釋圖像，實(shí)現(xiàn)類似人類視覺(jué)系統(tǒng)理解外部世界，這被稱為圖像理解或計(jì)算機(jī)視覺(jué)。很多國(guó)家，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家投入更多的人力、物力到這項(xiàng)研究，取得了不少重要的研究成果。圖像理解雖然在理論方法研究上已取得不小的進(jìn)展，但它本身是一個(gè)比較難的研究領(lǐng)域，存在不少困難，因人類本身對(duì)自己的視覺(jué)過(guò)程了解甚少，因此計(jì)算機(jī)視覺(jué)是一個(gè)有待人們進(jìn)一步探索新的領(lǐng)域。 課題研究目的和意義數(shù)字圖像處理(Digital Image Processing)，就是利用數(shù)字計(jì)算機(jī)或者其他數(shù)字硬件，對(duì)從圖像信息轉(zhuǎn)換而得到的電信號(hào)進(jìn)行某些數(shù)學(xué)運(yùn)算，以提高圖像的實(shí)用性。例如從衛(wèi)星圖片中提取目標(biāo)物的特征參數(shù)，三維立體斷層圖像的重建等?？偟膩?lái)說(shuō)，數(shù)字圖像處理包括點(diǎn)運(yùn)算、幾何處理、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像形態(tài)學(xué)處理、圖像編碼、圖像重建、模式識(shí)別等。由于計(jì)算機(jī)處理能力的不斷增強(qiáng)，數(shù)字圖像處理學(xué)科在飛速發(fā)展的同時(shí)，也越來(lái)越廣泛地向許多其他學(xué)科快速交叉滲透，使得圖像作為信息獲取以及信息的利用等方面也變得越來(lái)越重要。目前數(shù)字圖像處理的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)滲透到工業(yè)、醫(yī)療保健、航空航天、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。MathWorks公司推出的 MATLAB軟件是學(xué)習(xí)數(shù)理知識(shí)的好幫手。應(yīng)用 MATLAB友好的界面和豐富、實(shí)用、高效的指令及模塊，可以使人較快認(rèn)識(shí)、理解圖像處理的相關(guān)概念，逐步掌握?qǐng)D像信號(hào)處理的基本方法，進(jìn)而解決相關(guān)的工程和科研中的問(wèn)題。圖像是人類獲取和交換信息的主要來(lái)源，因此，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著人類活動(dòng)范圍的不斷擴(kuò)大，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域也將隨之不斷擴(kuò)大，已在國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、日常生活中充當(dāng)越來(lái)越重要的角色,對(duì)國(guó)計(jì)民生的作用不可低估。本論文主要在于提高圖像的清晰度。以某彩色圖像為例，進(jìn)行圖像邊緣檢測(cè)和幾種常見(jiàn)濾波的處理，在前人研究的基礎(chǔ)上突出自己編制程序和調(diào)用函數(shù)的合理配合使用，進(jìn)而得到獲得高清圖像的方法。2 MATLAB基本知識(shí)介紹 MATLAB的概述 MATLAB 是MATrix LABoratory（“矩陣實(shí)驗(yàn)室”）的縮寫(xiě)，是由美國(guó)MathWorks 公司開(kāi)發(fā)的集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本功能于一體的，功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單的語(yǔ)言。是國(guó)際公認(rèn)的優(yōu)秀數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一。 MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué),工程中常用的形式十分相似,故用 MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用C,FORTRAN等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多。 MATLAB包括擁有數(shù)百個(gè)內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包(Toolbox). MATLAB的符號(hào)計(jì)算,可視化建模仿真,控制工具包,信號(hào)處理工具包,通信工具包等都屬于此類.開(kāi)放性使 ,所有 MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件,用戶通過(guò)對(duì)源程序的修改或加入自己編寫(xiě)程序構(gòu)造新的專用工具包. MATLAB產(chǎn)生的歷史背景在70年代中期,Cleve ,這兩個(gè)程序庫(kù)代表矩陣運(yùn)算的最高水平.　 到70年代后期,身為美國(guó)New Mexico大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任的Cleve Moler,在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時(shí),想教學(xué)生使用EISPACK和LINPACK程序庫(kù),但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FORTRAN編寫(xiě)接口程序很費(fèi)時(shí)間,于是他開(kāi)始自己動(dòng)