基于matlab圖像頻域分析與仿真-全文預(yù)覽
【正文】 ,v)為經(jīng)低通濾波后輸出圖像的傅里葉變換。 低通濾波信號(hào)或圖像的能量大部分集中在幅度譜的低頻和中斷頻，而在較高頻段，感興趣的信息常被噪聲所淹沒(méi)。頻域增強(qiáng)的主要步驟是：選擇變換方法，將輸入圖像變換到頻域空間；在頻域空間里，根據(jù)處理目的設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)移函數(shù)，并進(jìn)行處理；將所得結(jié)果用反變換得到增強(qiáng)的圖像；常用的頻域增強(qiáng)方法有低通濾波和高通濾波； 傅立葉變換傅立葉變換在圖像處理中有著重要的作用，傅立葉是數(shù)字圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)，其通過(guò)在時(shí)空域和頻率域來(lái)回切換圖像，對(duì)圖像的信息特征進(jìn)行提取和分析，簡(jiǎn)化了計(jì)算工作量，被喻為描述圖像信息的第二種語(yǔ)言，廣泛應(yīng)用于圖像變換，圖像編碼與壓縮，圖像分割，圖像重建等。語(yǔ)句h=fspecial（‘laplacian’，）得到的拉普拉斯算子為： h= 鄰域平均可以模糊圖像，因?yàn)槠骄鶎?duì)應(yīng)積分，所以利用微分可以銳化圖像。 線性銳化濾波器 線性高通濾波器是最常用的線性銳化濾波器，這種濾波器的中心系數(shù)都是正的，而周?chē)南禂?shù)都是負(fù)的，所有的系數(shù)之和為0。B=medfilt2(A)。結(jié)合以上兩種分類(lèi)方法，可將空間濾波增強(qiáng)方法分為4類(lèi)：（1） 線性平滑濾波器（低通）（2） 非線性平滑濾波器（低通）（3） 線性銳化濾波器（高通）（4） 非線性銳化濾波器（高通） 平滑濾波器 線性平滑濾波器線性平滑低通濾波器也稱(chēng)為均值濾波器，這種濾波器的所有系數(shù)都是正數(shù)，對(duì)33的模版來(lái)說(shuō)，最簡(jiǎn)單的是取所有系數(shù)為1，為了保持輸出圖像任然在原來(lái)圖像的灰度值范圍內(nèi)，模版與像素領(lǐng)域的乘積都要除以9.Matlab提供了fspecial函數(shù)生成濾波時(shí)所用的模版，并提供filter2函數(shù)用指定的濾波器模版對(duì)圖像進(jìn)行運(yùn)算。線性空域?yàn)V波常常是基于傅立葉分析的，非線性空域?yàn)V波則直接對(duì)鄰域進(jìn)行操作。4．MATLAB圖像變換功能 圖像變換技術(shù)是圖像處理的重要工具，常運(yùn)用于圖像壓縮、濾波、編碼和后續(xù)的特征抽取或信息分析過(guò)程。對(duì)這種變化最有用的兩個(gè)特征是灰度的變化率和方向。在MATLAB中，各種濾波方法都是在空間域中通過(guò)不同的卷積模板即濾波算子實(shí)現(xiàn)，可用fspecial()函數(shù)創(chuàng)建預(yù)定義的濾波算子。 在灰度連續(xù)變化的圖像中，我們通常認(rèn)為與相鄰像素灰度相差很大的突變點(diǎn)為噪聲點(diǎn)，灰度突變代表了一種高頻分量，低通濾波則可以削弱圖像的高頻成分。 一般的圖像整個(gè)圖像偏亮或偏暗，為此需要對(duì)圖像中的每一像素的灰度級(jí)進(jìn)行標(biāo)度變換，擴(kuò)大圖像灰度范圍。常用的圖像增強(qiáng)方法有以下幾種：(1)灰度直方圖均衡化。 基于Matlab圖像處理應(yīng)用1．MATLAB常用圖像處理操作 圖像的讀寫(xiě)與顯示操作：用imread()讀取圖像，imwrite()輸出圖像。隨著對(duì)圖像技術(shù)研究的不斷深入和發(fā)展，新的圖像增強(qiáng)方法不斷出現(xiàn)。在生物醫(yī)學(xué)工程方面，運(yùn)用圖像增強(qiáng)技術(shù)對(duì)X射線圖像、超聲圖像和生物切片顯微圖像等進(jìn)行處理，提高圖像的清晰度和分辨率。在這一時(shí)期由于圖像存儲(chǔ)成本高，處理設(shè)備造價(jià)高，因而其應(yīng)用面很窄。為了保持圖像亮度特性，許多學(xué)者轉(zhuǎn)而研究局部增強(qiáng)處理技術(shù)，提出了許多新的算法：遞歸均值分層均衡處理(RMSHE)、遞歸子圖均衡算法(RSIHE)、動(dòng)態(tài)直方圖均衡算法(DHE)、保持亮度特性動(dòng)態(tài)直方圖均衡算法(BPDHE)、多層直方圖均衡算法(MHE)、亮度保持簇直方圖均衡處理(BPWCHE)等等。在文章中Kim提出了保持亮度特性的直方圖均衡算法(BBHE)。在考古學(xué)領(lǐng)域中使用圖像處理方法已成功地復(fù)原模糊圖片。許多能獲得三維圖像的設(shè)備和分析處理三維圖像的系統(tǒng)已經(jīng)研制成功了，圖像處理技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。X射線穿過(guò)身體并由位于對(duì)面環(huán)中的相應(yīng)檢測(cè)器收集起來(lái)。從此數(shù)字圖像增強(qiáng)技術(shù)走進(jìn)了航空航天領(lǐng)域。1964年，研究人員在美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)里使用計(jì)算機(jī)以及其它硬件設(shè)備，采用幾何校正、灰度變換、去噪聲、傅里葉變換以及二維線性濾波等增強(qiáng)方法對(duì)航天探測(cè)器“徘徊者7號(hào)”發(fā)回的幾千張?jiān)虑蛘掌M(jìn)行處理，同時(shí)他們也考慮太陽(yáng)位置和月球環(huán)境的影響，最終成功地繪制出了月球表面地圖。早期的圖像增強(qiáng)技術(shù)往往涉及硬件參數(shù)的設(shè)置，如打印過(guò)程的選擇和亮度等級(jí)的分布等問(wèn)題。圖像增強(qiáng)的方法分為空域法和頻域法兩類(lèi)，空域法主要是對(duì)圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行操作；而頻域法是在圖像的某個(gè)變換域內(nèi)，修改變換后的系數(shù)，對(duì)圖像進(jìn)行操作，然后再進(jìn)行反變換得到處理后的圖像。變化后的圖像通常模糊不清或者經(jīng)過(guò)機(jī)器提取的信息量減少，甚至提供錯(cuò)誤信息，因此必須對(duì)其采取一些手段進(jìn)行改善，獲取圖像真正的信息。摘要：圖像增強(qiáng)是指按一定的需要突出一幅圖像中的某些信息，同時(shí)削弱和去除某些不需要的信息，使之改善圖像的質(zhì)量，加強(qiáng)圖像判讀和識(shí)別效果的處理技術(shù)，論文在介紹圖像頻域增強(qiáng)原理的基礎(chǔ)上，在頻域內(nèi)通過(guò)對(duì)低通濾波器、高通濾波器的圖像增強(qiáng)進(jìn)行了研究，介紹了相關(guān)的理論和數(shù)學(xué)模型，并利用MATLAB工具進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。t need information, to improve image quality and enhance the image interpretation and recognition effect, the paper introduces the processing image frequency domain enhancement, the basis of the principle of in frequency domain of low pass filter through the image enhancement, highpass filter was studied, introduced the related theory and mathematical model, and use of MATLAB tools for implementation. Experimental proof, lowpass filter and highpass filter can better improve image quality.Keywords: Image enhancement Lowpass filtering Highpass filtering 目錄1 緒論 3 3 國(guó)內(nèi)外研究的情況 3 基于Matlab圖像處理應(yīng)用 52 空域?yàn)V波增強(qiáng) 9 基本簡(jiǎn)介 9 平滑濾波器 10 線性平滑濾波器 10 非線性平滑濾波器 11 銳化濾波器 11 線性銳化濾波器 11 123 頻域增強(qiáng)的基本理論 6 頻域增強(qiáng) 7 傅立葉變換 7 低通濾波 7 84 Matlab實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析 12 實(shí)驗(yàn)步驟 12 結(jié)論 15 參考文獻(xiàn) 17 致 謝 17
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1