【正文】 )。 end end Y=fft2(double(I))。 Hd=ones(size(I))。 [f1,f2]=freqspace(size(I), 39。) 例 3 對(duì)圖像進(jìn)行指數(shù)濾波器低通濾波 經(jīng)處理得到的圖像 與原圖像幾乎無(wú)差別 ,見圖 10,圖 10(a)為 原始圖像 , 圖 10(b)為經(jīng)濾波后的圖像 。 subplot(122)。 d0=20 n1=floor(M/2) n2=floor(N/2) for i=1:M for j=1:N d=sqrt((in1)^2+(jn2)^2) h=1/(1+(d/d0)^(2*n))。) J=double(J)。 %給原圖像加入椒鹽噪聲 ,如圖 9(a) subplot(221)。 J=imnoise(I,39。 例 2:用 巴特沃斯 低通濾波器去除圖像中的椒鹽噪聲 ,圖 9(a)為原圖像加上了椒鹽噪聲 ,圖 14 9(b)為圖 9(a)經(jīng)巴特沃斯低通濾波后的圖像 [10] 。 imshow(g)。 end g(i,j)=h * g(i,j)。 %d0=5,15,45,65 d0=5。 imshow(log(abs(g)),[]),color(jet(64))。 J=double(J)。39。 (3)指數(shù)高通濾波器 11 指數(shù)濾波器的傳遞函數(shù)為 : 式中 n 決定指數(shù)函數(shù)的衰減率 .傳遞函數(shù)的特性曲線如圖 8所示 .通常選用 ( , )Huv 最大值的22時(shí)的頻率作為 高通濾波器的截止頻率 ,則式 ()化簡(jiǎn)為 : 0l n ( 1/ 2 ) [ ( , ) / ]( , ) nD u v DH u v e? () (4)梯形高通濾波器 梯形高通濾波器的傳遞函數(shù)為 : 01 0 10110 . ( , )1( , ) [ ( , ) ] . ( , )()1 . ( , )D u v DH u v D u v D D D u v DDDD u v D? ???? ? ? ?? ??? ?? () 傳遞函數(shù)的特性曲線如圖 7: 圖 7 梯形高通濾波器的特性曲線 Matlab仿真 低通濾波 Matlab仿真 例 1 頻域低通濾波所產(chǎn)生的模糊 。 圖像經(jīng)過高通濾波器處理后 ,許多低頻信號(hào)沒了 ,因此圖像的平滑區(qū)基本消失 。 圖 5(a)給出 H的一個(gè)透視圖 ,圖 5(b)給出 H的一個(gè)剖面示意圖 (設(shè) D對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱 ).它在在形狀上和前面介紹的 理想低通濾波器的形狀剛好相反 ,但與理想低通濾波器一樣 ,這種理想通濾波器也無(wú)法用實(shí)際的電子器件實(shí)現(xiàn)的 [8] 。 高通濾波與低通濾波的作用相反，它使高頻分量順利通過，使低頻分量受到削弱。 圖 3 指數(shù)低通濾波器特性曲線 指數(shù)低通濾波器從通過頻率到截止頻率之間沒有明顯的不連續(xù)性 ,而是存在一個(gè)平滑的過渡帶 .指數(shù)低通濾波器實(shí)用效果比 Butterworth低通濾波器稍差 ,但仍無(wú)明顯的振鈴現(xiàn)象 。 一個(gè)階為 n, 截?cái)囝l率為 0D 的 巴特沃斯低通濾波器的傳遞函數(shù)為 : () 圖 2(a)為 巴特沃斯低通濾波器的剖面示意圖 ,圖 2(b)為 巴特沃斯低通濾波器的一個(gè)透視圖 ,由圖 2可見 ,巴特沃斯低通濾波器在高低頻率間的過渡比較光滑 ,所以用巴特沃斯低通濾波器得到的輸出 ,其振鈴現(xiàn)象不明顯 [5] 。 常用的頻域低通濾波器有：理想低通濾波器， 巴特沃斯 低通 濾波器 ，指數(shù)低通濾波器 ,梯形低通濾波器 。 圖像中的邊緣和噪聲對(duì)應(yīng)于傅里葉變換中的高頻部分 ,所以 ,要想在頻域中消弱高頻部分分量 。因此，一個(gè)能降低高頻成分幅度的濾波器就能減弱噪聲的看得見的影響。 (2)將其與 1 個(gè)傳遞函數(shù)相乘 。 頻域增強(qiáng)原理 頻域增強(qiáng)概述 頻 域增強(qiáng) 的基礎(chǔ)是卷積定理。 什么是頻域增強(qiáng) 由于圖像增強(qiáng)技術(shù)現(xiàn)在還沒有統(tǒng)一為一種算法，因此圖像增強(qiáng)技術(shù)由于各種不同目的而產(chǎn)生了多種算法，把這些 算法可以根據(jù)處理空間的不同分為基于空間域的圖像增強(qiáng)算法和基于 頻 域的圖像增強(qiáng)算法。針對(duì)圖像的統(tǒng)計(jì)計(jì)算 , MATLAB 提供了校正、直方圖均衡、中值濾波、對(duì)比度調(diào)整、自適應(yīng)濾波等對(duì)圖像進(jìn)行的處理。例如 ,conv2( I ,J )實(shí)現(xiàn)了 I ,J 兩幅圖像的卷積。 MATLAB 提供了圖像文件讀入函數(shù) imread( ) ,用來(lái)讀取如 : bmp、 tif、 pg、 pcx、 tiff、 gpeg、 hdf、 xwd 等格式圖像文件 。 MATLAB 工具箱分為兩大類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。 MATLAB 和著名的符號(hào)計(jì)算語(yǔ)言 Maple 相結(jié)合，使得 MATLAB 具有符號(hào)計(jì)算功能。除內(nèi)部函數(shù)以外，所有 MATLAB 的核心文件和工具箱文件都是可讀可改 的源文件，用戶可通過對(duì)源文件的修改以及加入自己的文件構(gòu)成新的工具箱。功能性工具箱用于多種學(xué)科。 MATLAB 包含兩個(gè)部分：核 心部分和各種可選的工具箱。有高性能數(shù)值計(jì)算的高級(jí)算法，特別適合矩陣代數(shù)領(lǐng)域； MATLAB 程序書寫形式自由，利用起豐富的庫(kù)函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作。在 FORTRAN 和 C 語(yǔ)言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB 里， 數(shù)據(jù)的可視化非常簡(jiǎn)單。例如，在 MATLAB 里，用戶無(wú)需對(duì)矩陣預(yù)定義就可使用。 (2)運(yùn)算符豐富。 MATLAB 最突出的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔。 工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包 .功能工具包用來(lái)擴(kuò)充MATLAB 的符號(hào)計(jì)算 ,可視化建模仿真 ,文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能 .學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包 ,控制工具包 ,信號(hào)處理工具包 ,通信工具包等都屬于此類 。在保持內(nèi)核不變的情況下， MATLAB可以針對(duì)不同的應(yīng)用學(xué)科推出相應(yīng)的工具箱 (toolbox)。除具備卓越的數(shù)值計(jì)算能力 外 ,它還提供了專業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算 ,文字處理 ,可視化建模仿真和實(shí)時(shí)控制等功能 。 研究主要內(nèi)容 本文主要研究了 MATLAB 在頻域圖像增強(qiáng)技術(shù)中的應(yīng)用 ,并利用 MATLAB 對(duì)數(shù)字圖像頻域增強(qiáng)進(jìn)行了仿真。 本文運(yùn)用 MATLAB 對(duì)頻域圖像增強(qiáng)進(jìn)行仿真。 頻域處理法的基礎(chǔ)是卷積定理。 圖像在采集過程中不可避免的會(huì)受到傳感器靈敏度、噪聲干擾以及模數(shù)轉(zhuǎn)化時(shí)量化問題等等因素影響而導(dǎo)致圖像無(wú)法達(dá)到人眼的視覺效 果，為了實(shí)現(xiàn)人眼觀察或者機(jī)器自動(dòng)分析的目的，對(duì)原始圖像所做的改善行為，就被稱作圖像增強(qiáng)技術(shù)。分析了頻域?yàn)V波增強(qiáng)的原理和主要實(shí)現(xiàn)步 驟；主要介紹了常用的頻域增強(qiáng)方法 :低通濾波和高通濾波 ,詳細(xì)論述 了如何利用具體的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)頻域圖像增強(qiáng)的 MATLAB 仿真，給出了具體的 MATLAB 程序?qū)崿F(xiàn)，并分別給出了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像在各種處理前與處理后的對(duì)照?qǐng)D像，同時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和比較。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 基于 MATLAB的頻域增強(qiáng)仿真 姓 名 院（系） 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 職 稱 論文答辯日期 學(xué) 生 承 諾 書 本人鄭重承諾此論文是在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包括其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 特此聲明！ 簽名： 年 月 日 摘 要 本文主要研究 MATLAB 在 頻域圖像增強(qiáng) 技術(shù)中的應(yīng)用。因此，在對(duì)圖像進(jìn)行 分析之前，必須要對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行改善，一般情況下改善的方法有圖像增強(qiáng) 。 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)，對(duì)圖像進(jìn)行操作，修改變換后的系數(shù)，例如付立 葉變換、 DCT 變換等的系數(shù)，然后再進(jìn)行反變換得到處理后的圖像。頻域增強(qiáng)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于氣象工程、遙感技術(shù)、醫(yī)學(xué)、公安、物理、化學(xué)、通信工程、印染工業(yè)、科學(xué)研究、智能機(jī)器人、交通、天文、地質(zhì)、生物、文教等眾多領(lǐng)域，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。 MATLAB 在圖像處理中的應(yīng)用是由相應(yīng)的 MATLAB 函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2. MATLAB 簡(jiǎn)述 MATLAB 的概況 MATLAB 是矩 陣實(shí)驗(yàn)室（ Matrix Labo