基于matlab的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-07 00:50 本頁面
【正文】 論文（設(shè)計(jì)）題目： 基于MATLAB的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于MATLAB的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要MATLAB 作為國內(nèi)外流行的數(shù)字計(jì)算軟件，具有強(qiáng)大的圖像處理功能，界面簡潔，操作直觀，容易上手，而且是圖像處理系統(tǒng)的理想開發(fā)工具。筆者闡述了一種基于MATLAB的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中包括圖像處理領(lǐng)域的大部分算法，運(yùn)用 MATLAB 的圖像處理工具箱對(duì)算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，論述了利用系統(tǒng)進(jìn)行圖像顯示、圖形表換及圖像處理過程，系統(tǒng)支持索引圖像、灰度圖像、二值圖像、RGB 圖像等圖像類型；支持BMP、GIF、JPEG、TIFF、PNG 等圖像文件格式的讀，寫和顯示。上述功能均是在MATLAB 語言的基礎(chǔ)上，編寫代碼實(shí)現(xiàn)的。這些功能在日常生活中有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于運(yùn)算量大、過程復(fù)雜、速度慢的功能，利用 MATLAB 可以既能快速得到數(shù)據(jù)結(jié)果，又能得到比較直觀的圖示。關(guān)鍵詞：MATLAB 數(shù)字圖像處理 圖像處理工具箱 圖像變換 第一章 緒 論 研究目的及意義圖像信息是人類獲得外界信息的主要來源，近代科學(xué)研究、軍事技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)、氣象及天文學(xué)等領(lǐng)域中，人們?cè)絹碓蕉嗟乩脠D像信息來認(rèn)識(shí)和判斷事物，解決實(shí)際問題，由此可見圖像信息的重要性，數(shù)字圖像處理技術(shù)將會(huì)伴隨著未來信息領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，更加深入到生產(chǎn)和科研活動(dòng)中，成為人類生產(chǎn)和生活中必不可少的內(nèi)容。MATLAB 軟件不斷吸收各學(xué)科領(lǐng)域權(quán)威人士所編寫的實(shí)用程序，經(jīng)過多年的逐步發(fā)展與不斷完善，是近幾年來在國內(nèi)外廣泛流行的一種可視化科學(xué)計(jì)算軟件。MATLAB 語言是一種面向科學(xué)與工程計(jì)算的高級(jí)語言，允許用數(shù)學(xué)形式的語言來編寫程序，比 Basic、Fortan、C 等高級(jí)語言更加接近我們書寫計(jì)算公式的思維方式，用 MATLAB 編寫程序猶如在演算紙上排列出公式與求解問題一樣。它編寫簡單、編程效率高并且通俗易懂。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)在此領(lǐng)域的研究中具有代表性的是清華大學(xué)研制的數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng) TDBIDK 和南京東大互聯(lián)技術(shù)有限公司研制的數(shù)字圖像采集傳輸與處理實(shí)驗(yàn)軟件。TDBIDK 系列產(chǎn)品是一款基于 TMS320C6000 DSP 數(shù)字信號(hào)處理器的高級(jí)視頻和圖像系統(tǒng)，也是一套 DSP 的完整的視頻、圖像解決方案，該系統(tǒng)適合院校、研究所和企業(yè)進(jìn)行視頻、圖像方面的實(shí)驗(yàn)與開發(fā)。該軟件能夠完成圖像采集輸入程序、圖像輸出程序、圖像基本算法程序?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)圖像信號(hào)的實(shí)時(shí)分析，圖像數(shù)據(jù)相對(duì) DSP獨(dú)立方便開發(fā)人員對(duì)圖像進(jìn)行處理，該產(chǎn)品融合 DSP 和 FPGA/CPLD 兩個(gè)高端技術(shù)，可以根據(jù)用戶的具體需求合理改動(dòng)，可以分析黑白和彩色信號(hào)，可以完成圖形顯示功能。南京東大互聯(lián)技術(shù)有限公司研制的數(shù)字圖像采集傳輸與處理實(shí)驗(yàn)軟件可實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的采集、傳輸與處理?？衫密浖皥D像采集與傳輸設(shè)備，采集圖像并實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)字圖像傳輸，可以觀察理解多種圖像處理技術(shù)的效果和差別，其中包括圖像的灰度直方圖及其變換、銳化、平滑、濾波、偽彩、輪廓提取與增強(qiáng)、圖像格式轉(zhuǎn)換及其文件結(jié)構(gòu)。 國外研究現(xiàn)狀目前大量的圖像處理軟件如PHOTOSHOP，PAINTSHOP等都是基于廣告策劃和圖像修飾處理而設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件，針對(duì)圖像處理技術(shù)基本知識(shí)的理解與掌握以及相關(guān)處理方法研究的軟件甚少，不適合學(xué)習(xí)研究使用。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的日益提高和成熟，用于學(xué)習(xí)與研究的軟件也越來越多。如美國Southern Illinois University開發(fā)的CVIPtools計(jì)算機(jī)視覺與圖像處理實(shí)驗(yàn)軟件就是專門針對(duì)圖像處理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)軟件，為初學(xué)者提供了一個(gè)消化理論知識(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。CVIPtools計(jì)算機(jī)視覺與圖像處理實(shí)驗(yàn)軟件，主要用于計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像分析和處理，主要宗旨是讓圖像處理的初學(xué)者、學(xué)生、老師和其它研究人員探索計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理的巨大力量。最新Windows版本的CVIPtools提供使用者四種層次應(yīng)用方式：算法代碼層，公共對(duì)象模塊（組件）界面層， cvipimage層和圖形用戶界面(GUI)。最下面的階層算法代碼層主要是基于以前的版本CVIPtools ，包括所有的圖像、數(shù)據(jù)處理程序和功能，是用標(biāo)準(zhǔn)C語言寫的。最上的階層為CVIPtools GUI，可以讓生手實(shí)驗(yàn)一些圖像處理的工具，而不需具備程序設(shè)計(jì)的能力。目前國外很多大學(xué)、研究院在數(shù)字圖像處理的實(shí)驗(yàn)研究中都應(yīng)用此軟件。 數(shù)字圖像處理研究的內(nèi)容一般的數(shù)字圖像處理的主要目的集中在圖像的存儲(chǔ)和傳輸，提高圖像的質(zhì)量，改善圖像的視覺效果，圖像理解以及模式識(shí)別等方面。新世紀(jì)以來，信息技術(shù)取得了長足的發(fā)展和進(jìn)步，小波理論、神經(jīng)元理論、數(shù)字形態(tài)學(xué)以及模糊理論都與數(shù)字處理技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了新的圖像處理方法和理論。數(shù)字圖像處理技術(shù)主要包括：圖像增強(qiáng)目前圖像增強(qiáng)技術(shù)根據(jù)其處理的空間不同，可分為空域法和頻域法兩大類，前者根據(jù)在圖像所在的像素空間進(jìn)行處理，后者是通過對(duì)圖像進(jìn)行傅里葉變換后在頻域上間接進(jìn)行的。圖像恢復(fù)圖像恢復(fù)，也稱為圖像還原，其目的是盡可能地減少或者去除數(shù)字圖像在獲取過程中的降質(zhì)，恢復(fù)被退化圖像的本來面貌，從而改善圖像質(zhì)量，以提高視覺觀察效果。圖像變換圖像變換就是把圖像從空域轉(zhuǎn)換到頻域，對(duì)原圖像函數(shù)尋找一個(gè)合適變換的數(shù)學(xué)問題，眾多圖像變換方法不斷出現(xiàn)，從傅里葉變換發(fā)展到余弦變換，再到現(xiàn)在非常流行的小波變換，圖像變換分為可分離變換和統(tǒng)計(jì)變換兩大類。圖像壓縮數(shù)字圖像需要很大的存儲(chǔ)空間，因此無論傳輸或存儲(chǔ)都需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的壓縮。其目的是生成占用較少空間而獲得與原圖十分接近的圖像圖像分割圖像分割的目的是把一個(gè)圖像分解成它的構(gòu)成成分，圖像分割是一個(gè)十分困難的過程。圖像分割的方法主要有 2 類：一種是假設(shè)圖像各成分的強(qiáng)度值是均勻的，并利用這個(gè)特性，這種方法的技術(shù)有直方圖分割，另外一種方法是尋找圖像成分之間的邊界，利用的是圖像的不均勻性，基于這種方法的的技術(shù)有梯度法分割。邊緣檢測(cè)邊緣檢測(cè)技術(shù)用于檢測(cè)圖像中的線狀局部結(jié)構(gòu)。大多數(shù)的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用某種形式的梯度算子。邊緣檢測(cè)廣泛應(yīng)用于圖像分割、圖像分類、圖像配準(zhǔn)和模式識(shí)別，在大多數(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，邊緣檢測(cè)是當(dāng)做一個(gè)局部濾波運(yùn)算完成的。 第二章 數(shù)字圖像處理技術(shù)軟件MATLAB 簡介 MATLAB 軟件簡介MATLAB 是 Math works
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