【正文】 間 ,于是他開始自己動手 ,利用業(yè)余時間為學(xué)生編寫 EISPACK 和 LINPACK 的接口程序 .Cleve Moler 給這個接口程序取名為 MATLAB,該名為矩陣 (matrix)和實驗室 (labotatory)兩個英文單詞的前三個字母的組合 .在以后的數(shù)年里 ,MATLAB在多所大學(xué)里作為教學(xué)輔助軟件使用 ,并作為面向大眾的免費軟件廣為流傳 . 1983 年春天 ,Cleve Moler 到 Standford 大學(xué)講學(xué) ,MATLAB 深深地吸引了工程師John Little 敏銳地覺察到 MATLAB 在工程領(lǐng)域的廣闊前景 .同年 ,他和Cleve Moler,Steve Bangert 一起 ,用 C 語言開發(fā)了第二代專業(yè)版 .這一代的 MATLAB語言同時具備了數(shù)值計算和數(shù)據(jù)圖示化的功能 . 9 1984 年 ,Cleve Moler 和 John Little 成立了 Math Works 公司 ,正式把 MATLAB 推向市場 ,并繼續(xù)進(jìn)行 MATLAB 的研究和開發(fā) . 在當(dāng)今 30 多個數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中 ,就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言 ,可分為兩大類 .一類是數(shù)值計算型軟件 ,如 MATLAB,Xmath, Gauss等 , 這類軟件長于數(shù)值計算 ,對處理大批數(shù)據(jù)效率高 。在 MATLAB 問世不久的 80 年代中期，原先控制領(lǐng)域里的一些軟件包紛紛被淘汰或在 MATLAB 上重建。 時至今日，經(jīng)過 MathWorks 公司的不斷完善， MATLAB 已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科，多種工作平臺的功能強(qiáng)大大大型軟件。在國內(nèi)，特別是工程界， MATLAB 一定會盛行起來。 復(fù)雜背景下實時數(shù)字圖像 處理技術(shù)已經(jīng)成為信息科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、工程科學(xué)、地球科學(xué)等諸多方面的學(xué)者研究圖像的有效工具。 MATLAB 圖像處理的基本內(nèi)容 MATLAB圖像處理的基本操作一般包括讀取 圖像、顯示圖像、處理圖像、存儲圖像（輸出圖像）等幾個部分。 MATLAB的圖像處理工具箱提供了多種用于實現(xiàn)圖像恢復(fù)操作的函數(shù)。 deconvlucy 函數(shù)：使用 Lucy Richardson 恢復(fù)； deconvreg 函數(shù)的調(diào)用格式 在使用 deconvreg 函數(shù)時，可以對輸出采用某些約束，在 MATLAB系統(tǒng)中默認(rèn)的是光滑性約束 ，其 調(diào)用格式如下： J=deconvreg (I,PSF) J=deconvreg (I,PSF,NOISEPOWER) J=deconvreg (I,PSF, NOISEPOWER,LRANGE) J=deconvreg (I,PSF, NOISEPOWER,LRANGE,REGOP) [J,LAGRA]=deconvreg (I,PSF,…) 其中， I 表示輸入圖像， PSF 表示點擴(kuò)散函數(shù)， NOISEPOWER（也可簡寫為 NP）表示圖像的噪聲強(qiáng)度，即加性噪聲功率，默認(rèn)值為 0； LRANGE（ 輸入）一個矢量，表示拉普拉斯算子的搜索范圍，默認(rèn)值為 [e9,e9]； REGOP是 約束反卷積的規(guī)則化算子，默認(rèn)值為拉普拉斯算子。 創(chuàng)建 模糊化圖像的基本思路：調(diào)用 MATLAB工具箱提供的函數(shù) fspecial創(chuàng)建一個 12 確定類型的 PSF，然后使用這個 PSF對原圖象進(jìn)行卷積，從而得到 模糊化的圖像。 )。 Original Image39。 ,20,45)。 subplot(2,2,2)。 Motion Blurred Image39。 ,10)。 subplot(2,2,3)。)。 Sharpened = imfilter(I, PSF3,39。 imshow(Sharpened)。 而實際應(yīng)用中，需要復(fù)原的圖像都是含有噪聲的。 F:\work\work1\ 39。 pepper39。title（ 39。 J 2=imnoise（ I, 39。 imshow（ J 2） 。poisson39。title（ 39。speckle39。title （ 39。這些工具方便用戶使用 MATLAB 的函數(shù)和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶界面。簡單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過編譯就可以直接運行，而且能夠及時地報告出現(xiàn)的錯誤及進(jìn)行出錯原因分析。使之 15 更利于非計算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計算中的最新研究成果，而前經(jīng)過了各種優(yōu)化和容錯處理。函數(shù)所能解決的問題其大致包括矩陣運算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號運算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運算、復(fù)數(shù)的各種運算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學(xué)運算、多維數(shù)組操作以及建模動態(tài)仿真等。新版本的 MATLAB對整個圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對于一些其他軟件所沒有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等）， MATLAB 同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。一般來說，它們都是由特定領(lǐng)域的專家開發(fā)的，用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評估不同的方法而不需要自己編寫代碼。另外， MATLAB 網(wǎng)頁服務(wù)程序還容許在 Web 應(yīng)用中使用自己的 MATLAB 數(shù)學(xué)和圖形程序。 4 運 用 MATLAB 進(jìn)行實時 圖像處理 圖像信息是當(dāng)今信息傳遞的重要媒體和手段．因此圖像處理已成為信息處理領(lǐng)域中不可缺少的技術(shù)。對圖像進(jìn)行灰度化處理、提取背景圖像、增強(qiáng)處理、圖像二值化，邊緣檢測、濾波等處理是十分必要的，可以極大的縮短處理時間，從而達(dá)到實時的效果。處理結(jié)束后要把結(jié)果保存下來， 可以使用 imwrite 函數(shù)，可以把最終圖像保存在硬盤的任何位置上。)。39。39。 圖 圖像的讀取、保存和顯示可以看到，僅用上述四條語句，就可以實現(xiàn)圖像的讀取、保存和顯示，非常方便。下面對彩色圖像進(jìn)行灰度化： I1= imread(39。 subplot(121),imshow(I1),title(39。) 19 原圖像 灰度化的圖像 圖 圖像的灰度化處理 因后面的圖像增強(qiáng) ,邊緣檢測都是針對灰度圖像進(jìn)行的 ,如 圖 Canny算子進(jìn)行邊緣檢測的結(jié)果。)。)。 I=imread(39。 subplot(221),imshow(I),title(39。) subplot(223),imshow(J),title(39。) 21 用 imread 函數(shù)讀入的原始圖像，對比度很低而且整幅圖像前景偏暗，動態(tài)范圍很小。 MATLAB 把這種算法程序化，使用者不必理會具體的執(zhí)行細(xì)節(jié)，只需要調(diào)用函數(shù) histe 法可。39。 %顯示圖像的直方圖 J1=imadjust(A,[ ],[])。39。 pepper39。 %中值濾波 figure,imshow(K)。抑制一些無用地信息，以提高圖像地使用價值，即是圖像增強(qiáng)處理只是增強(qiáng)了某些信息地辨別能力。例如，高頻濾波會引起原始圖像中噪聲的放大，這在某種程度上將使圖像的清晰度降低，與圖像增強(qiáng)的目的背道而馳 。小波多分辨分析由于它從多尺度、多角度提取信號特征，并在不同尺度上將噪聲和信 號明顯地區(qū)分開來，所以它在圖像增強(qiáng)方面有很大優(yōu)勢。目前基于小波的復(fù)原是圖像復(fù)原技術(shù)較新的發(fā)展趨勢。Banhaln 利用小波變換檢驗邊緣信息，提出自適應(yīng)的線性復(fù)原算法，也取得了較好的效果 。事實上，視頻可以看成是一幅幅不同但相關(guān)的靜態(tài)圖像的時間序列。系數(shù)量化與編碼是小波變換用于圖像壓縮的核心。水平、垂直和對角線部分表征了原圖像在水平、垂直和對角線方向的邊緣信息，具有明顯的方向特性 :低頻部分代表著圖像整體的亮度信息。與單一、孤立的原始多源圖像相比，融合處理后的圖像更簡潔、冗余更少，因此對圖像的處理也更有效 ，其發(fā)展也更有前途。在寫這份畢業(yè)論文的時候，一個感覺就是畢業(yè)設(shè)計難做，一方面是由于理論性太強(qiáng)，給大家的感覺就是與我們實際當(dāng)中的一些高新技術(shù)的應(yīng)用沒有多大的關(guān)系。 本文簡單回顧了 復(fù)雜背景下實時數(shù)字圖像 處理技術(shù)的產(chǎn)生背景、發(fā)展現(xiàn)狀及其主要內(nèi)容之后介紹了目前常用的圖像處理方法和 MATLAB的簡介以及 MATLAB在 復(fù)雜背景下實時數(shù)字圖像 處理中的應(yīng)用。 致 謝 在本文完成之際，無論我的設(shè)計是否能夠真的投入使用，這里面每一個 控件的繪制，每一行語句的調(diào)試，每一段文本的輸入之中都有我辛勤的汗水。導(dǎo)師淵博的知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，還有那悉心幫助，平易近人的態(tài)度，深深的 埋在我心里，將會是我前進(jìn)和充實自己的動力。北京：電子工業(yè)出版社， ［ 6］張志涌 .精通 版 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， ［ 7］林雪松等 . 應(yīng)用集錦 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， ［ 8］蘇金明等 .MATLAB 實用教程 .北京：電子工業(yè)出版社， ［ 9］肖偉 .MATLAB 程序設(shè)計與應(yīng)用 .北京：北京交通大學(xué)出版社， 20202024 ［ 10］羅軍輝等 . 在圖像處理中的應(yīng)用 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， ［ 11］夏良正 .復(fù)雜背景下實時數(shù)字圖像 處理 .南京 ：東南大學(xué)出版社 1999 年 8 月 .1218 ［ 12］柏森 張邦禮 曹長修 .神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像復(fù)原方法的研究進(jìn)展 . 中國圖象圖形學(xué)報 200 年 11月第 7卷 (A)版第 11 期 . ［ 13］劉鵬 張巖 毛志剛 .一種基于模糊函數(shù)的自適應(yīng)平滑約束圖像復(fù)原算法 . 中國圖象圖形學(xué)報 2020 年 9 月第 10卷第 9 期 . ［ 14］曾三友 康立山 丁立新 .正則圖像恢復(fù)中正則化算子選取的定性分析 .計算 機(jī)工程及應(yīng)用 ,2020,15:4244. ［ 15］孔祥龍 李玉同 遠(yuǎn)曉輝等 Lucy－ Richardson 算法用于針孔圖像恢復(fù) . 物理學(xué)報 第 55 卷第 5 期 2020 年 5月 ［ 16］ Yitong Zhou Rama Chellappa Aseem Vaid Restoration Using a Neural Network. 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