【正文】 其次在設(shè)計(jì)的過程中，感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們，在此對(duì)其表示感謝。大學(xué)期間，尤其是畢業(yè)論文完成期間，有很多可敬的老師和同學(xué)給予了我無私幫助。目前數(shù)字圖像處理的應(yīng)用越來越廣泛，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)揮越來越大的作用。二值處理的圖像39。MATLAB代碼所示：I1=imread(39。subimage(I5)。title(39。)。salt amp。將開啟和閉合結(jié)合起來可構(gòu)成形態(tài)學(xué)噪聲濾除器。title(39。BW1=erode(J,SE)。)圖像處理結(jié)果如圖53所示圖53膨脹處理后 腐蝕腐蝕的算符為，A用B來腐蝕寫作AB。subimage(J)。MATLAB的代碼：I=imread(39。figure,imshow(I)J=im2bw(I)。X3=uint8(real(X2))。n1=fix(N1/2)。39。 endendresult=ifftshift(result)。[N1,N2]=size(g)。39。設(shè)函數(shù)f（x,y）與線性位不變算子h（x,y）的卷積結(jié)果是g（x,y），即g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)那么根據(jù)卷積定理在頻域有： G(x,y)=H(u,v)F(u,v)其中G(x,y)、 H(u,v)、F(u,v)分別是g(x,y)、h(x,y)、f(x,y)的傅立葉變換。imshow(I1)。)。圖48 中值濾波結(jié)果 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。39。,3),J)/255。39。銳化濾波器：它能減弱或消除傅立葉空間的高頻分量空域?yàn)V波器都是利用模板卷積，主要步驟如下：（1）將模板在圖中漫游，并將模板中心與圖中某個(gè)像素位置重合；（2）將模板上的系數(shù)與模板下對(duì)應(yīng)的像素相乘；（3）將所有的乘積相加；（4）將和（模板的輸出響應(yīng)）賦給圖中對(duì)應(yīng)的模板中心位置像素。如仍以s和t分別表示f(x,y)在(x,y)位置處的灰度值，并以n(s)代表f(x,y)在(x,y)鄰域內(nèi)像素的灰度值，則 t=EA[s,n(s)]為在鄰域內(nèi)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)操作，常可利用模板與圖像進(jìn)行卷積。X2=double(X1)。具體的變換就是將圖像中每個(gè)像素的灰度值根據(jù)變換曲線進(jìn)行映射。 if(f=0)amp。r2=(g2g1)/(f2f1)。f1=70。 空域變換增強(qiáng) 增強(qiáng)對(duì)比度增強(qiáng)對(duì)比度實(shí)際是增強(qiáng)原圖像的各部分的反差。以上所提到的 MATLAB在圖像中的應(yīng)用都是由相應(yīng)的MATLAB函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，使用時(shí)，只需按照函數(shù)的調(diào)用語法正確輸入?yún)?shù)即可。MATLAB 提供了圖像的和、差等線性運(yùn)算 ，以及卷積、相關(guān)、濾波等非線性算。開放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點(diǎn)。MATLAB包含兩個(gè)部分：核心部分和各種可選的工具箱。例如，在MATLAB里，用戶無需對(duì)矩陣預(yù)定義就可使用。（1）語言簡(jiǎn)潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題。這種軟件的缺點(diǎn)是使用面窄，接口簡(jiǎn)陋，程序結(jié)構(gòu)不開放以及沒有標(biāo)準(zhǔn)的基庫，很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展，因而很難推廣。 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,但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FORTRAN編寫接口程序很費(fèi)時(shí)間,于是他開始自己動(dòng)手, Moler給這個(gè)接口程序取名為MATLAB,該名為矩陣(matrix)和實(shí)驗(yàn)室(labotatory),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(fèi)軟件廣為流傳.　在圖像處理工具箱中，任何一個(gè)返回二進(jìn)制圖像的函數(shù)都是以u(píng)int8類型邏輯數(shù)組來返回的。如果圖像矩陣是uint8，有一個(gè)偏移量，第0點(diǎn)值對(duì)應(yīng)于顏色圖的第一行，第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)于第二行，依次類推；uint8長(zhǎng)用于圖形文件格式，它支持256色。（7）PNG（Portable Network Graphics）格式。（3）HDF（Hierarchical Data Format）格式。（4）軍事公安領(lǐng)域中的應(yīng)用巡航導(dǎo)彈地形識(shí)別；指紋自動(dòng)識(shí)別；警戒系統(tǒng)及自動(dòng)火炮控制；反偽裝偵察；手跡、人像、印章的鑒定識(shí)別；過期檔案文字的復(fù)原；集裝箱的不開箱檢查等。另一方面，計(jì)算機(jī)視覺是模仿人的視覺，人的感知機(jī)理必然影響著計(jì)算機(jī)視覺的研究。在圖像畫面上，經(jīng)常有很多像素有相同或接近的灰度。 基本特點(diǎn)（1）數(shù)字圖像處理的信息大多是二維信息，處理信息量很大。（5）圖像描述。圖像增強(qiáng)不考慮圖像降質(zhì)的原因，突出圖像中所感興趣的部分。因此，往往采用各種圖像變換的方法，如傅立葉變換、沃爾什變換、離散余弦變換等間接處理技術(shù)，將空間域的處理轉(zhuǎn)換為變換域處理，不僅可減少計(jì)算量，而且可獲得更有效的處理（如傅里葉變換可在頻域中進(jìn)行數(shù)字濾波處理）。隨著N和m的增加，計(jì)算機(jī)所需要的存儲(chǔ)量也隨之迅速增加。像素的值，是指白色灰色黑色的濃淡值，有時(shí)候也指光的強(qiáng)度（亮度）值或灰度值。圖21 數(shù)字圖像為了從一般的照片，景物等模擬圖像中得到數(shù)字圖像，需要對(duì)傳統(tǒng)的模擬圖像進(jìn)行采樣與量化兩種操作（二者統(tǒng)稱為數(shù)字化）。第二章 介紹了數(shù)字圖像和數(shù)字圖像處理的基本知識(shí)。與此同時(shí)，圖像處理技術(shù)在許多應(yīng)用領(lǐng)域受到廣泛重視并取得了重大的開拓性成就，屬于這些領(lǐng)域的有航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程、工業(yè)檢測(cè)、機(jī)器人視覺、公安司法、軍事制導(dǎo)、文化藝術(shù)等，使圖像處理成為一門引人注目、前景遠(yuǎn)大的新型學(xué)科。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。應(yīng)用MATLAB友好的界面和豐富、實(shí)用、高效的指令及模塊，可以使人較快地認(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)而能夠解決相關(guān)的工程和科研中的問題。 image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。enhancement,2numeric imageII目 錄 1 緒論 1 課題研究目的及意義 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 本課題研究工作與結(jié)構(gòu)安排 32 數(shù)字圖像處理的簡(jiǎn)介 4 什么是數(shù)字圖像 4 數(shù)字圖像處理概述 6 基本概念 6 研究?jī)?nèi)容 6 基本特點(diǎn) 8 主要應(yīng)用 9 圖像處理文件格式 10 MATLAB圖像文件格式 10 圖像類型 113 MATLAB基本知識(shí)介紹 13 MATLAB的概述 13 MATLAB產(chǎn)生的歷史背景 13 MATLAB語言的特點(diǎn) 15 MATLAB在圖像處理中的應(yīng)用 174 圖像增強(qiáng) 19 空域變換增強(qiáng) 19 增強(qiáng)對(duì)比度 19 圖像求反 21 空域?yàn)V波增強(qiáng) 23 基本原理 23 線性平滑濾波器 24 非線性平滑濾波器 25 線性銳化濾波器 26 頻域增強(qiáng) 28 基本原理 28 低通濾波 29 高通濾波 305 二值圖像分析 33 引言 33 二值形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算 34 膨脹 34 腐蝕 35 二值分析進(jìn)行圖像處理綜合應(yīng)用 36 噪聲濾除 36 邊界提取 386 總結(jié)與展望 41 總結(jié) 41 展望 41致謝 42參考文獻(xiàn) 43ii1 緒論本章簡(jiǎn)略介紹課題的研究目的及意義，該課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及論文內(nèi)容安排等。圖像是人類獲取和交換信息的主要來源，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。隨后又對(duì)探測(cè)飛船發(fā)回的近十萬張照片進(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，獲得了非凡的成果，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。隨著圖像處理技術(shù)的深入發(fā)展，從70年代中期開始，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。第三章 介紹了Matlab仿真工具。1． 采樣采樣（sampling）就是把在時(shí)間上和空間上連續(xù)的圖像變成離散點(diǎn)（采樣點(diǎn)，即像素）的集合的一種操作。把這些連續(xù)的濃淡值或灰度值變?yōu)殡x散的值（整數(shù)值）的操作就是量化。由于數(shù)字圖像是連續(xù)圖像的近似，從圖像數(shù)字化的過程可以看到。目前新興研究的小波變換在時(shí)域和頻域中都具有良好的局部化特性，它在圖像處理中也有著廣泛而有效的應(yīng)用。如強(qiáng)化圖像高頻分量，可使圖像中物體輪廓清晰，細(xì)節(jié)明顯；如強(qiáng)化低頻分量可減少圖像中噪聲影響。圖像描述是圖像識(shí)別和理解的必要前提。如一幅256256低分辨率黑白圖像，要求約64kbit的數(shù)據(jù)量；對(duì)高分辨率彩色512512圖像，則要求768kbit數(shù)據(jù)量；如果要處理30幀/秒的電視圖像序列，則每秒要求500kbit～。就電視畫面而言，同一行中相鄰兩個(gè)像素或相鄰兩行間的像素，而相鄰兩幀之間的相關(guān)性比幀內(nèi)相關(guān)性一般說還要大些。例如，什么是感知的初始基元，基元是如何組成的，局部與全局感知的關(guān)系，優(yōu)先敏感的結(jié)構(gòu)、屬性和時(shí)間特征等，這些都是心理學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)正在著力研究的課題。（5）其他應(yīng)用圖像的遠(yuǎn)距離通信；多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用；電視電話；服裝試穿顯示；理發(fā)發(fā)型預(yù)測(cè)顯示；電視會(huì)議；辦公自動(dòng)化、現(xiàn)場(chǎng)視頻管理等。有8位，24位光柵數(shù)據(jù)集。 圖像類型MATLAB中，一幅圖像可能包含一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，也可能包含一個(gè)顏色映射表矩陣。（2）灰度圖像在MATLAB中，灰度圖像是保存在一個(gè)矩陣中的，矩陣中的每一個(gè)元素代表一個(gè)像素點(diǎn)。（4）RGB圖像與索引圖像一樣，RGB圖像分別用紅，綠，藍(lán)三個(gè)亮度值為一組，代表每個(gè)像素的顏色。 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 ,他和Cleve Moler,Steve Bangert一起,.　MATLAB的出現(xiàn)，為各國(guó)科學(xué)家開發(fā)學(xué)科軟件提供了新的基礎(chǔ)。在國(guó)內(nèi)，特別是工程界，MATLAB一定會(huì)盛行起來。MATLAB程序書寫形式自由，利用起豐富的庫函數(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。（5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以