【正文】 通過上述分析，不難看出此系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)和不足，以及圖像處理技術(shù)其在不可控環(huán)境下的應(yīng)用前景，通過這個(gè)軟件的不斷學(xué)習(xí)和豐富，相信一定會(huì)有更好的不可控圖像處理軟件誕生。第五章 結(jié)論167。for i=1:x for j=1:y%歐式聚類d1(j,i)=sqrt((myI(j,i,1)180)^2+(myI(j,i,2)180)^2+(myI(j,i,3)180)^2)。167。（4）梯形低通濾波器梯形低通濾波器是理想低通濾波器和完全平滑濾波器的折中。適當(dāng)選取T，可使明顯的邊緣輪廓得到突出，又不會(huì)破壞原來灰度變化比較平緩的背景第三種輸出形式 它將明顯邊緣用一固定的灰度級(jí)LG來表現(xiàn)?？梢娻徲蚱骄ň褪菍?dāng)前像素鄰域內(nèi)各像素的灰度平均值作為其輸出值的去噪方法。直方圖修整法包括直方圖均衡化及直方圖規(guī)定化兩類。 灰度變換和直方圖調(diào)整 灰度變換灰度變換可調(diào)整圖像的灰度動(dòng)態(tài)范圍或圖像對(duì)比度，是圖像增強(qiáng)的重要手段之一。在本人設(shè)計(jì)的案例中采用的是命令方式:在命令窗口直接輸入guide命令，彈出的窗口如圖所示:在彈出的guide quick start窗口中選擇create new gui選項(xiàng)卡里面的Blank GUI選項(xiàng)，這樣就可以進(jìn)入圖形用戶界面來設(shè)計(jì)我們的系統(tǒng)靜態(tài)界面。利用MATLAB的圖形用戶界面(GUI)來設(shè)計(jì)一程序運(yùn)行的界面。圖形用戶界面在程序開發(fā)中起著舉足輕重的作用。MATLAB自帶的圖像處理工具箱提供了豐富的圖像處理函數(shù)，并且這些函數(shù)大多是M文件，可以通過對(duì)這些代碼進(jìn)行改進(jìn)來擴(kuò)充圖像處理的功能。當(dāng)靜態(tài)界面設(shè)計(jì)完成之后，.M文件包括GUI設(shè)計(jì)、控制函數(shù)以及為子函數(shù)的用戶的回調(diào)函數(shù)，主要用于控制GUI展開時(shí)的各種特征。但這個(gè)問題正隨著版本的不斷升級(jí)而得到很大程度的改善。圖像序列是一個(gè)四維的數(shù)組，圖像幀的序號(hào)在圖像的長、寬、顏色深度之后構(gòu)成第四維。像素顏色由數(shù)據(jù)矩陣A作為索引指向矩陣B進(jìn)行索引。 MATLAB支持多種類型的圖像，而不同類型的圖像其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)通常是不同的。Math works公司針對(duì)不同領(lǐng)域的應(yīng)用，推出了自動(dòng)控制、信號(hào)處理、圖像處理、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、通信、最優(yōu)化、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、偏微分方程、財(cái)政金融等30多個(gè)具有專門功能的MATLAB工具箱。3． 工業(yè)應(yīng)用CAD 和CAM技術(shù)用于模具、零件制造、服裝、印染業(yè)；零件、產(chǎn)品無損檢測，焊縫及內(nèi)部缺陷檢查；交通管制、機(jī)場監(jiān)控；火車車皮識(shí)別等。一般來說，圖像編碼的目的有3個(gè)：(1)減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量；(2)減低數(shù)據(jù)率以減少傳輸帶寬；(3)壓縮信息量，便于特征提取，為識(shí)別做準(zhǔn)備。主要方法有直方圖增強(qiáng)、偽彩色增強(qiáng)法、灰度窗口等技術(shù)。主要提高計(jì)算機(jī)的處理速度，并且D/A和A/D的速度也要實(shí)時(shí)化；③多媒體化。在圖像畫面上，經(jīng)常有很多像素有相同或接近的灰度。第二章 數(shù)字圖像處理技術(shù)及MATLAB軟件簡介167。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)。它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個(gè)方便的、界面友好的用戶環(huán)境，而且還具有可擴(kuò)展性特征。…………………………………………………………… 23167。…………………………………………………………… 3第二章 數(shù)字圖像處理技術(shù)及MATLAB軟件簡介……………………………… 3167。通過設(shè)計(jì)友好的圖形用戶界面，方便用戶更好的觀察處理結(jié)果，更好的理解算法。 MATLAB用于圖像處理系統(tǒng)開發(fā)與其它開發(fā)軟件的比較…………… 12第三章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)………………………………………………………… 13167。 圖像是人類獲得外界信息的主要來源，因?yàn)榇蠹s有70%多的信息是通過人眼獲得的，而人眼獲得的都是圖像信息。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。 本文的主要內(nèi)容如下：1．研究圖像處理技術(shù)，包括圖像處理技術(shù)的分類、數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)、主要內(nèi)容以及在不可控環(huán)境下的應(yīng)用?，F(xiàn)代掃描儀可以把每個(gè)像素的灰度等級(jí)量化為16位甚至更高，這意味著圖像的數(shù)字化精度可以滿足任一應(yīng)用需求。（3）復(fù)現(xiàn)三維景物的能力差 由于圖像是三維景物的二維投影，一幅圖像本身不具備復(fù)現(xiàn)三維景物的全部幾何信息的能力，三維景物背后部分信息在二維圖像畫面上是反映不出來的。近年來，在圖像處理領(lǐng)域提出了一些新的理論與新的法，如分形幾何、小波分析、遺傳算法、形態(tài)學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等，其中，分形幾何被廣泛應(yīng)用于圖形處理、圖像處理、紋理分析，同時(shí)還被廣泛用于數(shù)學(xué)、物理、神經(jīng)、生物和音樂等多方面。因此，對(duì)圖像分割的研究還在不斷深入之中，是目前圖像處理中研究的熱點(diǎn)之一。圖像是人們認(rèn)識(shí)客觀世界的重要知識(shí)來源。矩陣運(yùn)算的語法對(duì)MATLAB中的數(shù)字圖像同樣適用。 （1）MATLAB是一種解釋性語言，所以它的語言執(zhí)行效率低，這對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的領(lǐng)域，如自動(dòng)控制、信號(hào)處理等，其實(shí)時(shí)效率是較差的。167。4．RGB圖像 RGB圖像，即真彩色圖像，在MATLAB中存儲(chǔ)為nm3的數(shù)據(jù)矩陣?；镜膱D像處理操作一般包括讀入圖像、顯示圖像、處理圖像和存儲(chǔ)圖像等幾個(gè)部分，而使用VC編寫的圖像處理程序代碼將會(huì)非常龐大。167。 理論上講，圖像是一種二維的連續(xù)函數(shù)，然而在計(jì)算機(jī)上對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字處理的時(shí)候，首先必須對(duì)其在空間和亮度上進(jìn)行數(shù)字化，這就是圖像的采樣和量化的過程。1．系統(tǒng)界面簡介本界面設(shè)計(jì)的總體思路是在主窗口中，建立各種圖像處理的菜單，通過單擊菜單去調(diào)用一個(gè)程序來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。167。 系統(tǒng)的各種處理功能的實(shí)現(xiàn)基本上是四個(gè)過程。本系統(tǒng)的菜單創(chuàng)建效果如圖所示: 167。非線性灰度變換當(dāng)用某些非線性函數(shù)如對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等，作為映射函數(shù)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)圖像灰度的非線性變換。（7）計(jì)算輸出圖像直方圖，i=0,1,…,p1。不同形狀的窗口產(chǎn)生不同的濾波效果，使用中必須根據(jù)圖像的內(nèi)容和不同的要求加以選擇。167。因此不能隨意地使用。I2=I(:,:,2)。imhist(I2)。167。 在本論文的研究和撰寫過程中，得到了元丹等同學(xué)的大力幫助，在此，對(duì)他們表示衷心的感謝！參考文獻(xiàn)（References）[1] 盛利元，李宏言．．電氣 電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2006，27 [S]：7582[2] 勒中鑫．?dāng)?shù)字圖像信息處理[M]．北京：國防工業(yè)出版，2003．207268[3] Rafael C’，Gonzalez，Richard E W． Digital Image Processing Using MATLAB[M]．北京：電子工業(yè)出版，2004[4] 李開友．基于MATLAB的工程運(yùn)算可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D] ．昆明：昆明理工大學(xué)計(jì)算機(jī)系，2006[5] Gonzalez R C．Digital Image Processing Using MATLAB[M]．北京：電子工業(yè)出 版，2005[6] 河?xùn)|健，耿楠，張義寬．.數(shù)字圖像處理[M] ．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003， 314[7] Mallot A H．Computational Vision. 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Pattern Classification，2nd ed.，John Wileyamp。 4．設(shè)計(jì)友好的、易于操作的圖形用戶界面，方便用戶對(duì)結(jié)果的觀察以及對(duì)已有算法的比較研究和新算法的開發(fā)。 imhist(I1)。)。理想高通有明顯振鈴現(xiàn)象，即圖像的邊緣有抖動(dòng)現(xiàn)象；Butterworth高通濾波效果較好，但計(jì)算復(fù)雜，其優(yōu)點(diǎn)是有少量低頻通過，H(u，v)是漸變的，振鈴現(xiàn)象不明顯；指數(shù)高通效果比Butterworth差些，振鈴現(xiàn)象不明顯；梯形高通會(huì)產(chǎn)生微振鈴效果，但計(jì)算簡單，較常用。兩個(gè)卷積的最大值作為該點(diǎn)的輸出值，運(yùn)算結(jié)果是一幅邊緣幅度圖像。一般來說，二維中值濾波器比一維濾波器更能抑制噪聲。（3）計(jì)算原始圖像直方圖，n為原始圖像總的像素?cái)?shù)目；（4）計(jì)算累積分布函數(shù)。2．分段線性變換為了突出感興趣目標(biāo)所在的灰度區(qū)間，相對(duì)抑制那些不感興趣的灰度區(qū)間，可采用分段線性變換?？梢允褂?New Menu工tem工具來添加菜單項(xiàng)，每一個(gè)菜單項(xiàng)也可以有級(jí)聯(lián)的子菜單項(xiàng)。 3．命令按鈕是執(zhí)行運(yùn)算操作的最主要控件，處理程序主要是放在其相應(yīng)的M函數(shù)內(nèi)部。為了使菜單項(xiàng)簡潔，在一個(gè)窗口中只列出了同一大類包括的各個(gè)算法的菜單條。我們將按照數(shù)字圖像處理技術(shù)涉及的各個(gè)方法來設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體框架，整個(gè)系統(tǒng)主要由如下10個(gè)模塊及其子模塊組成，其中子模塊又可以再分下去，為了使框架圖清晰明了，這里的子模塊再分就不在這里描述了，在具體的設(shè)計(jì)中會(huì)有詳細(xì)的描述。例如可以利用get函數(shù)配合使用上面的幾個(gè)函數(shù)就可以獲得所要操作對(duì)象的數(shù)字標(biāo)識(shí)。通過圖形用戶界面(GUI)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)友好的圖形用戶界面，可以用戶更好的觀察處理結(jié)果，更好的理解算法。根據(jù)它提供的500多個(gè)數(shù)學(xué)和工程函數(shù)，工程技術(shù)人員和科學(xué)工作者可以在它的集成環(huán)境中交互或編程以完成各自的計(jì)算。3．二值圖像 與灰度圖像相同，二值圖像只需要一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，每個(gè)像素只取兩個(gè)灰度值。 利用這些圖像處理工具箱,并結(jié)合其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,我們可不必關(guān)心圖像文件的格式、讀寫、顯示等細(xì)節(jié),而把精力集中在算法研究上,大大提高了工作效率。正是MATLAB語言的這些優(yōu)勢，我們選擇采用這種語言實(shí)現(xiàn)圖像處理算法，利用MATLAB強(qiáng)大的工具包，使算法易于實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，工具箱內(nèi)的函數(shù)源程序也是開放性的，多為M文件，用戶可以查看這些文件的代碼并進(jìn)行更改，MATLAB支持用戶對(duì)其函數(shù)進(jìn)行二次開發(fā)，用戶的應(yīng)用程序也可以作為新的函數(shù)添加到相應(yīng)的工具箱中。167。6．圖像分割 圖像分割是將圖像中有意義的特征部分提取出來，這是進(jìn)一步進(jìn)行圖像識(shí)別、分析和理解的基礎(chǔ)。（3）硬件芯片的研究，把圖像處理的許多功能固化在一塊芯片上，使之應(yīng)用更方便。而語音帶寬僅為4kHz左右。只要圖像在數(shù)字化時(shí)準(zhǔn)確地表現(xiàn)了原稿，則數(shù)字圖像處理過程始終能保持圖像的真實(shí)再現(xiàn)。167。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)?！? 47167。 MATLAB圖像處理工具箱簡介………………………………………… 10167。近來，圖像處理與分析在不可控環(huán)境下的應(yīng)用更是逐漸凸顯，例如火車站的人臉識(shí)別，公路上的車號(hào)識(shí)別與提取等，都是通過對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析，得到想要的信息?！? 4167。 灰度變換和直方圖調(diào)整……………………………………… 27167。因此，只有結(jié)合書本理論知識(shí)，并配以相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，才能在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)圖像處理技術(shù)的知識(shí)有更系統(tǒng)的、感性的理解和學(xué)習(xí)。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。數(shù)字圖像處理技術(shù)主要包括如下內(nèi)容：幾何處理(Geometrical Processing)、算術(shù)處理(Arithmetic processing)、圖像增強(qiáng)(Image Enhancement)、圖像復(fù)原(Image Restoration)、圖像重建(Image Reconstruction)、圖像編碼(Image Encoding)、圖像識(shí)別(Image Recognition)、圖像理解(Image Understanding)。因此，圖像處理中信息壓縮的潛力很大。圖像一般是二維信息，而信息量要大很多的三維圖像則將隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展將得到越來越廣泛的應(yīng)用；⑤標(biāo)準(zhǔn)化。典型的去噪操作就屬于復(fù)原處理。當(dāng)今，模式識(shí)別方法大致3種，即統(tǒng)計(jì)識(shí)別法、句法結(jié)構(gòu)模式識(shí)別法和模糊識(shí)別法。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)測顯示；電視會(huì)議；辦公自動(dòng)化、現(xiàn)場視頻管理等。MATLAB支持用戶對(duì)其函數(shù)進(jìn)行二次開發(fā)，用戶的應(yīng)用程序可以作為新的函數(shù)添加到相應(yīng)的工具箱中。由于對(duì)圖像采用了通用的數(shù)據(jù)矩陣的表達(dá)方式，MATLAB中原有的所有基本矩陣操作都可應(yīng)用于圖像矩陣，例如，我們要查看圖像I中某像素點(diǎn)的強(qiáng)度值，可以采用類似的表達(dá)方式：I(x,y),它代表了圖像I的第x行和第y列的像素值。2．灰度圖像 MATLAB中，一幅灰度圖像是一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣I,其中I的數(shù)據(jù)均代表了在一定范圍內(nèi)的顏色灰度值。在MATLAB中，： 圖像類型轉(zhuǎn)換函數(shù) 函數(shù)名 函數(shù)功能 dither 圖像抖動(dòng)，將灰