【正文】 而獲得仍然可以反映圖像整體和局部特征的二值化圖像。在數(shù)字圖像處理中，二值圖像占有非常重要的地位，特別是在實(shí)用的圖像處理中，以二值圖像處理實(shí)現(xiàn)而構(gòu)成的系統(tǒng)是很多的，要進(jìn)行二值圖像的處理與分析，首先要把灰度圖像二值化，得到二值化圖像，這樣子有利于再對(duì)圖像做進(jìn)一步處理時(shí)，圖像的集合性質(zhì)只與像素值為0或255的點(diǎn)的位置有關(guān)，不再涉及像素的多級(jí)值，使處理變得簡(jiǎn)單，而且數(shù)據(jù)的處理和壓縮量小。為了得到理想的二值圖像，一般采用封閉、連通的邊界定義不交疊的區(qū)域。所有灰度大于或等于閥值的像素被判定為屬于特定物體，其灰度值為255表示，否則這些像素點(diǎn)被排除在物體區(qū)域以外，灰度值為0，表示背景或者例外的物體區(qū)域。如果某特定物體在內(nèi)部有均勻一致的灰度值，并且其處在一個(gè)具有其他等級(jí)灰度值的均勻背景下，使用閥值法就可以得到比較的分割效果。如果物體同背景的差別表現(xiàn)不在灰度值上（比如紋理不同），可以將這個(gè)差別特征轉(zhuǎn)換為灰度的差別，然后利用閥值選取技術(shù)來(lái)分割該圖像。動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)閥值實(shí)現(xiàn)圖像的二值化可動(dòng)態(tài)觀察其分割圖像的具體結(jié)果。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(duì)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(guò)調(diào)用MATLAB提供的im2bw（）來(lái)實(shí)現(xiàn)，方法如下：I=imread(39。C:\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41和圖42所示圖41原圖 圖42 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(gè)小的集合，作用類似于模板。膨脹（Dilation）運(yùn)算腐蝕（Erosion）運(yùn)算開(kāi)（Open）運(yùn)算閉（Close）運(yùn)算 膨脹膨脹的算符為，A用B來(lái)膨脹寫(xiě)作，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：其中，表示集合B的反射，它的定義為：。表示對(duì)B的反射進(jìn)行位移x。因此，上式表明用B 膨脹A的過(guò)程就是先對(duì)B做關(guān)于原點(diǎn)的映射，再將其平移x，這里A與B的交集不能為空集。換句話說(shuō)，用B來(lái)膨脹A得到的集合是的位移與A至少有一個(gè)非零元素相交時(shí)B的原點(diǎn)位置的集合。 結(jié)構(gòu)元素B可以看作一個(gè)卷積模板，區(qū)別在于膨脹是以集合運(yùn)算為基礎(chǔ)的，卷積是以算術(shù)運(yùn)算為基礎(chǔ)的，但兩者的處理過(guò)程是相似的。⑴ 用結(jié)構(gòu)元素B，掃描圖像A的每一個(gè)像素⑵ 用結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像做“與”操作⑶ 如果都為0，結(jié)果圖像的該像素為0。否則為1在MATLAB中運(yùn)用dilate（）函數(shù)來(lái)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。C:\39。)。J=im2bw(I)。SE=strel(39。square39。,3)BW1=imerode(J,SE)。subimage(BW1)。title(39。使用bwmorph函數(shù)膨脹39。)圖43膨脹處理后 腐蝕腐蝕的算符為，A用B來(lái)腐蝕寫(xiě)作。其定義為腐蝕是對(duì)X中的集合A和B，B對(duì)A進(jìn)行腐蝕的整個(gè)過(guò)程如下： ⑴ 用結(jié)構(gòu)元素B，掃描圖像A的每一個(gè)像素⑵ 用結(jié)構(gòu)元素與其覆蓋的二值圖像做“與”操作⑶ 如果都為1，結(jié)果圖像的該像素為1。否則為0腐蝕處理的結(jié)果是使原來(lái)的二值圖像減小一圈。MATLAB中用erode函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)腐蝕操作。MATLAB代碼如下：I=imread(39。C:\39。)。J=im2bw(I)。SE=eye(5)BW1=imerode(J,SE)。subimage(BW1)。title(39。使用erode函數(shù)腐蝕39。) 開(kāi)啟和閉合是膨脹和腐蝕的簡(jiǎn)單組合。例如，先對(duì)圖像進(jìn)行腐蝕然后膨脹其結(jié)果，即為開(kāi)啟；先對(duì)圖像進(jìn)行膨脹然后腐蝕其結(jié)果，即為閉合。 開(kāi)啟的算符為，A用B來(lái)開(kāi)啟寫(xiě)作，其定義為 MATLAB中用open函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟操作 MATLAB代碼如下：I=imread(39。C:\39。)。J=im2bw(I)。SE=strel(39。square39。,10)。A=imopen(J,SE)。figure,imshow(A)。title(39。開(kāi)啟后的圖像39。)圖35 閉合的算符為,A用B開(kāi)閉合寫(xiě)作，其定義為 MATLAB中用close函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)閉合操作。MATLAB代碼如下：I=imread(39。C:\39。)。J=im2bw(I)。SE=strel(39。square39。,10)。A=imclose(J,SE)。figure,imshow(A)。title(39。閉合后的圖形39。)圖像處理結(jié)果如圖46所示圖46 第五章總結(jié)與展望 總結(jié)本文主要介紹了數(shù)字圖像的理論知識(shí)及MATLAB 語(yǔ)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、第五章主要論述了二值圖像的原理，并利用MATLAB來(lái)實(shí)現(xiàn)二值圖像分析的圖像處理?！?展望隨著計(jì)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(shí)，也越來(lái)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(lái)越重要。目前數(shù)字圖像處理的應(yīng)用越來(lái)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(lái)越大的作用。MathWorks 公司開(kāi)發(fā)的MATLAB最突出的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)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(yǔ)言的冗長(zhǎng)代碼。MATLAB給用戶帶來(lái)的是最直觀，最簡(jiǎn)潔的程序開(kāi)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(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(wèn)題。利用MATLAB來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像處理使數(shù)字圖像處理更加方便簡(jiǎn)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(kāi)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(jué)、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(mén)引人注目、前景遠(yuǎn)大的新型學(xué)科。參考文獻(xiàn)[1] 于萬(wàn)波，《基于MATLAB的圖像處理》，清華大學(xué)出版社，[2] 章毓晉，《圖像處理與分析》，北京清華大學(xué)出版社 [3] 張志涌，《》， 北京北航電子版，[4] 閆敬文，《數(shù)字圖像處理MATLAB版》，國(guó)防工業(yè)出版社，[5] 周新倫，柳建，《數(shù)字圖像處理》，國(guó)防工業(yè)出版社，[6] 陳楊，陳榮娟，《》，西安電子科技大學(xué)出版社，[7] 陳桂明，張明照，《應(yīng)用MATLAB語(yǔ)言處理信號(hào)與數(shù)字圖像》，科學(xué)出版社，2000.[8] 楊高松，杜青松，《MATLAB圖像/視頻處理應(yīng)用及實(shí)例》，北京電子工業(yè)出版社，致謝敲完最后一個(gè)字符，從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒(méi)有什么值得特別炫耀的成果，但對(duì)我而言，是寶貴的。它是無(wú)數(shù)教誨、關(guān)愛(ài)和幫助的結(jié)果。我在這里首先要感謝的是我的畢業(yè)論文指導(dǎo)老師——**老師。這篇畢業(yè)論文從開(kāi)題、資料查找、修改到最后定稿，*老師不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語(yǔ)句格式的瑕疵，都一一予以指出，特別是王老師多次幫我指出設(shè)計(jì)中的不足及問(wèn)題的解決方向，使我感受到王老師的淵博學(xué)識(shí)、敏銳思維和民主嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。論文寫(xiě)作過(guò)程中，從行文的用語(yǔ)到格式的規(guī)范，都力求完美。這里再次對(duì)**老師的無(wú)私付出表示深深的謝意。如果沒(méi)有他的心血，我的畢業(yè)論文尚不知將以何等糟糕的面目出現(xiàn)。我很自豪有這樣一位老師，他值得我感激和尊敬。 其次感謝自動(dòng)控制與機(jī)械工程學(xué)院的所有授課老師，你們使我終身受益。感謝所有關(guān)心、鼓勵(lì)、支持我的家人、親戚和朋友。 最后祝自動(dòng)控制與機(jī)械工程學(xué)院各位老師工作順利，祝學(xué)院明天更