【正文】 utterworth高通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為：H（u，v）=MATLAB實(shí)現(xiàn)Butterworth高通濾波器代碼所示：I1=imread(39。39。)。figure,imshow(I1)f=double(I1)。g=fft2(f)。g=fftshift(g)。[N1,N2]=size(g)。n=2。d0=5。n1=fix(N1/2)。n2=fix(N2/2)。for i=1:N1 for j=1:N2 d=sqrt((in1)^2+(jn2)^2)。 if d==0 h=0。 else h=1/(1+(d0/d)^(2*n))。 end result(i,j)=h*g(i,j)。 endendresult=ifftshift(result)。X2=ifft2(result)。X3=uint8(real(X2))。figure,imshow(X3)原圖和處理結(jié)果如圖412和413所示。 圖412原圖 圖413高通濾波5 二值圖像分析二值圖像中所有的像素只能從0和1這兩個值中取，因此在MATLAB中，二值圖像用一個由0和1組成的二維矩陣表示。這兩個可取的值分別對應(yīng)于關(guān)閉和打開，關(guān)閉表征該像素處于背景，而打開表征該像素處于前景。以這種方式來操作圖像可以更容易識別出圖像的結(jié)構(gòu)特征。 引言二值圖像操作只返回與二值圖像的形式或結(jié)構(gòu)有關(guān)的信息，如果希望對其他類型的圖像進(jìn)行同樣的操作，則首先要將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的圖像格式，可以通過調(diào)用MATLAB提供的im2bw（）來實(shí)現(xiàn)，方法如下：I=imread(39。39。)。figure,imshow(I)J=im2bw(I)。figure,imshow(J)title(39。二值化處理39。)原圖和二值化的結(jié)果分別如圖51和圖52所示 圖51原圖 圖52 二值化的結(jié)果 二值形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)是集合運(yùn)算，我們把二值圖像A看作是二維坐標(biāo)點(diǎn)的集合，包含圖像里為1的點(diǎn)，B通常是一個小的集合，作用類似于模板。膨脹（Dilation）運(yùn)算A⊕B 腐蝕（Erosion）運(yùn)算AB 開（Open）運(yùn)算閉（Close）運(yùn)算 膨脹膨脹的算符為，A用B來膨脹寫作AB，這里先將A和B看作是所有取值為1的像素點(diǎn)的集合。其定義為：AB=}B膨脹A的過程是：先對B做關(guān)于中心像素的映射，再將其映像平移x，換句話說，用B來膨脹A得到的集是B平移后與A至少有一個非零元素相交時B的中心像素的位置的集合。 在MATLAB中運(yùn)用dilate（）函數(shù)來實(shí)現(xiàn)膨脹操作。 此外，MATLAB中還提供了預(yù)定義的形態(tài)函數(shù)bwmorph。MATLAB的代碼：I=imread(39。39。)。J=im2bw(I)。BW1=bwmorph(J,39。dilate39。)。subplot(1,2,1)。subimage(J)。title(39。二值處理的圖像39。)。subplot(1,2,2)。subimage(BW1)。title(39。使用bwmorph函數(shù)膨脹39。)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。其定義為用B來腐蝕A得到集合是B完全包括在A中時B的中心像素位置的集合。MATLAB中用erode函數(shù)來實(shí)現(xiàn)腐蝕操作。MATLAB代碼如下：I=imread(39。39。)。J=im2bw(I)。SE=eye(5)。BW1=erode(J,SE)。subplot(1,2,1)。subimage(J)。title(39。二值處理的圖像39。)。subplot(1,2,2)。subimage(BW1)。title(39。使用erode函數(shù)腐蝕39。)圖像處理結(jié)果如圖54所示圖54腐蝕處理后 二值分析進(jìn)行圖像處理綜合應(yīng)用 噪聲濾除將開啟和閉合結(jié)合起來可構(gòu)成噪聲濾除器。開啟就是先對圖像進(jìn)行腐蝕后膨脹其結(jié)果。閉合就是先對圖像進(jìn)行膨脹后腐蝕其結(jié)果。開啟和閉合這兩種運(yùn)算都可以除去比結(jié)構(gòu)元素小特定圖像細(xì)節(jié)，同時保證不產(chǎn)生全局幾何失真。開啟運(yùn)算可以把結(jié)構(gòu)元素小的突刺濾掉，切斷細(xì)長搭接而起到分離作用。閉合運(yùn)算可以把比結(jié)構(gòu)元素小的缺口或孔填充上，搭接短的間斷而起到連通的作用。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。開啟結(jié)果將背景上的噪聲去除了；再進(jìn)行閉合則將噪聲去掉。MATLAB代碼：I1=imread(39。39。)。I2=im2bw(I1)。I2=double(I2)。I3=imnoise(I2,39。salt amp。 pepper39。)。I4=bwmorph(I3,39。open39。)。I5=bwmorph(I4,39。close39。)。subplot(2,2,1)。subimage(I2)。title(39。二值處理的圖像39。)。subplot(2,2,2)。subimage(I3)。title(39。加入椒鹽噪聲的圖像39。)subplot(2,2,3)。subimage(I4)。title(39。開啟操作所得的圖像39。)。subplot(2,2,4)。subimage(I5)。title(39。再關(guān)閉操作所得的圖像39。)圖像處理如圖55所示圖55 噪聲濾除處理 邊界提取二值圖像中，所謂的對像就是值為1的連接在一起的像素的集合。例如以下的代表了一個簡單的3*3的方形對像0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 00 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 00 0 0 0 0 0 有4連接和8連接邊沿對于大多數(shù)操作來說，二值圖像中對像的識別依賴于確定圖像中相鄰像素是否連接的約定方式。邊界提取實(shí)際上就是掏空內(nèi)部點(diǎn)：如果原圖中有一點(diǎn)為黑，且它的8個相鄰點(diǎn)都是黑色時(此時該點(diǎn)是內(nèi)部點(diǎn))，則將該點(diǎn)刪除。在MATLAB中提供了bwperim（I,n）函數(shù)來提取二值圖像中對像的邊界像素。其中n表示采用何種連接，默認(rèn)為4連接。MATLAB代碼所示：I1=imread(39。39。)。I2=im2bw(I1)。I3=bwperim(I2)。subplot(1,2,1)。subimage(I2)。title(39。二值處理的圖像39。)。subplot(1,2,2)。subimage(I3)。title(39。邊界處理的圖像39。)圖像處理結(jié)果如圖56所示:圖56 邊界提取處理6 總結(jié)與展望 總結(jié)本文主要介紹了數(shù)字圖像的理論知識及MATLAB 語言的特點(diǎn),基于MATLAB的數(shù)字圖像處理環(huán)境，介紹了如何利用MATLAB及其圖像處理工具箱進(jìn)行數(shù)字圖像處理，在第四章、第五章主要論述了圖像增強(qiáng)及二值圖像的原理，并利用MATLAB來實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)、二值圖像分析等圖像處理?！?展望隨著計算機(jī)處理能力的不斷增強(qiáng)，數(shù)字圖像處理學(xué)科在飛速發(fā)展的同時，也越來越廣泛地向許多其他學(xué)科快速交叉滲透，使得圖像作為信息獲取以及信息的利用等方面也變得越來越重要。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、軍事等各個領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮越來越大的作用。MathWorks 公司開發(fā)的MATLAB最突出的特點(diǎn)就是簡潔。MATLAB用更直觀的，符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了C和FORTRAN語言的冗長代碼。MATLAB給用戶帶來的是最直觀，最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。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、理解圖像處理的相關(guān)概念，逐步掌握圖像信號處理的基本方法，進(jìn)而能夠解決相關(guān)的工程和科研中的問題。利用MATLAB來實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像處理使數(shù)字圖像處理更加方便簡單。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、機(jī)器人視覺、公安司法、軍事制導(dǎo)、文化藝術(shù)等，使數(shù)字圖像處理成為一門引人注目、前景遠(yuǎn)大的新型學(xué)科。致謝在論文完成之際，我心情無法平靜。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。對此我深懷感激。首先感謝導(dǎo)師xxx老師從始至終的關(guān)心、指導(dǎo)和教誨。x老師追求真理、一絲不茍、嚴(yán)格律己、寬以待人的崇高品質(zhì)對學(xué)生將是永遠(yuǎn)的鞭策。本次畢業(yè)設(shè)計從課題選題、信息收集到論文的撰寫都是在x老師全面、具體、耐心的指導(dǎo)下進(jìn)行的。特別是x老師不厭其煩的指出設(shè)計中的不足及問題的解決方向，使我感受到x老師的淵博學(xué)識、敏銳思維和民主嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。論文寫作過程中，從行文的用語到格式的規(guī)范，都力求完美。這里再次對xxx老師的無私付出表示深深的謝意。其次在設(shè)計的過程中，感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們，在此對其表示感謝。然后感謝xx學(xué)院各位老師對我的培養(yǎng)和關(guān)心，感謝我的家人在大學(xué)期間對我的支持和鼓勵。最后祝xx學(xué)院各位老師工作順利，祝xx學(xué)院明天更美好。參考文獻(xiàn)[1]徐明遠(yuǎn)，劉增力，《MATLAB仿真在信號處理中的應(yīng)用》，西安電子科技大學(xué)出版社，[2]于萬波，《基于MATLAB的圖像處理》，清華大學(xué)出版社，[3]飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心，《》，電子工業(yè)出版社，[4]章毓晉，《圖像處理與分析》，北京清華大學(xué)出版社 [5]張志涌，《》， 北京北航電子版，[6]孫家廣，楊長貴.，《計算機(jī)圖形學(xué)》， 清華大學(xué)出版社，[7]閆敬文，《數(shù)字圖像處理MATLAB版》，國防工業(yè)出版社，[8]陳楊，陳榮娟，《》，西安電子科技大學(xué)出版社，[9]周新倫，柳建，《數(shù)字圖像處理》，國防工業(yè)出版社，[10]李信真，車明剛，《計算方法》，西安西北工業(yè)大學(xué)出版社，[11]陳桂明，張明照，《應(yīng)用MATLAB語言處理信號與數(shù)字圖像》，科學(xué)出版社，4