【導讀】數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域上都有了比較廣泛的應(yīng)用。大，對處理速度的要求也比較高。MATLAB強大的運算和圖形展示功能，使圖像處理變得。更加的簡單和直觀。本文介紹了MATLAB語言的特點,基于MATLAB的數(shù)字圖像處理環(huán)境，明利用MATLAB圖像處理工具箱進行圖像處理的方法。增強、二值圖像分析等圖像處理。課題研究目的及意義..........錯誤!國內(nèi)外研究現(xiàn)狀..............錯誤!

　　

【正文】 二值形態(tài)學的基本運算 數(shù)學形態(tài)學的基礎(chǔ)是集合運算，我們把二值圖像 A 看作是二維坐標點的集合，包含圖像里為 1的點， B通常是一個小 的集合，作用類似于模板。 膨脹（ Dilation）運算 A⊕ B 腐蝕（ Erosion）運算 A? B 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 28 開（ Open）運算 閉（ Close）運算 膨脹 膨脹的算符為 ? ， A 用 B 來膨脹寫作 A? B，這里先將 A 和 B 看作是所有取值為 1的像素點的集合。其定義為： A? B= ??])B[(|x{ ^ Ax ? } 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 中運用 dilate（）函數(shù)來實現(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 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 29 圖 53 膨脹處理后 腐蝕 腐蝕的算符為 ? ， A用 B來腐蝕寫作 A? B。其定義為 })(|{ ABxBA x ??? 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 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 30 圖 54 腐蝕處理后 二值分析進行圖像處理綜合應(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行腐蝕后膨脹其結(jié)果。閉合就是先對圖像進行膨脹后腐蝕其結(jié)果。 開啟和閉合這兩種運算都可以除去比結(jié)構(gòu)元素小特定圖像細節(jié)，同時保證不產(chǎn)生全局幾何失真。開啟運算可以把結(jié)構(gòu)元素小的突刺濾掉，切斷細長搭接而起到分離作用。閉合運算可以把比結(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)學噪聲濾除器。開啟結(jié)果將背景上的噪聲去除了；再進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)。 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 31 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 0 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 32 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 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 。 邊界提取實際上就是掏空內(nèi)部點：如果原圖中有一點為黑，且它的 8個相鄰點都是黑色時 (此時該點是內(nèi)部點 )，則將該點刪除。 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 : 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 33 圖 56 邊界提取處理 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 34 6 總結(jié)與展望 總結(jié) 本文主要介紹了數(shù)字圖像增強處理的方法以及 MATLAB 語言的特點， 基于MATLAB 的數(shù)字圖像處理環(huán)境，介紹了如何利用 MATLAB 及其數(shù)字圖像增強處理的方法。在第四章、第五章主要論述了圖像增強及二值圖像的原理，并利用 MATLAB來實現(xiàn)圖像增強、二值圖像分析等圖像處理。 展望 隨著計算機處理能力的不斷增強，數(shù)字 圖像處理學科在飛速發(fā)展的同時，也越來越廣泛地向許多其他學科快速交叉滲透，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最突出的特點就是簡潔。 MATLAB用更直觀的，符合人們思維習慣的代碼，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、實用、高效的指令及模 塊，可以使人較快地認識、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，進而能夠解決相關(guān)的工程和科研中的問題。 利用 MATLAB 來實現(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)學工程、工業(yè)檢測、機器人視覺、公安司法、軍事制導、文化藝術(shù)等，使 數(shù)字 圖像處理成為一門引人注目、前景遠大的新型學科。 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 35 致 謝 在論文完成之際，我心情無法平靜。大學期間，尤其是畢業(yè)論文完成期間，有很多可敬的老師和同學給予了我無 私幫助。對此我深懷感激。 首先感謝導師楊柳老師從始至終的關(guān)心、指導和教誨。楊老師追求真理、一絲不茍、嚴格律己、寬以待人的崇高品質(zhì)對學生將是永遠的鞭策。 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 楊老師全面、具體、耐心的指導下進行的。特別是楊老師不厭其煩的指出設(shè)計中的不足及問題的解決方向，使我感受到楊老師的淵博學識、敏銳思維和民主嚴謹?shù)淖黠L。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。這里再次對楊柳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們，在此對其表示感謝。 然后感謝琴島學院各位老師對我的培養(yǎng)和關(guān)心，感謝我的家人在大學期間對我的支持和鼓勵。 最后祝琴島學院各位老師工作順利，祝琴島學院明天更美好。 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 36 參考文獻 [1]徐明遠，劉增力，《 MATLAB 仿真在信號處理中的應(yīng)用》，西安電子科技大學出版社， [2]于萬波，《基于 MATLAB 的圖像處理》，清華大學出版社， [3]飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心，《 輔助圖像處理》，電子工業(yè)出版社， [4]章毓晉，《圖像處理與分析》，北京清華大學出版社 [5]張志涌，《精通 》， 北京北航電子版， [6]孫家廣，楊長貴 .，《計算機圖形學》， 清華大學出版社， [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，《 圖像編程與圖像處理》，西安電子科技大學出版社， [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》，科學出版社， 何東健 數(shù)字圖像處理 西安電子科技大學出版社 2020 羅俊輝 馮平 在圖像處理中國的應(yīng)用 北京 機械工業(yè)出版社 2020 尹鳳玲 霍炳權(quán) 圖像處理技術(shù)的 matlab 實現(xiàn) J 計算機與信息技術(shù) 2020（ 5） 張智星 matlab 程序設(shè)計與應(yīng)用 北京 清華大學出版社 2020 周偉 matlab 小波分析高級技術(shù) 西安 電子科技大學出版社 2020 劉榴娣 劉明奇 黨長民 實用數(shù)字圖像處理 北京 北京理工大學出版社 1998 賈永紅 計算 機圖像處理與分析 武漢 武漢大學出版社 2020 沈庭芝 方子文 數(shù)字圖像處理及模式識別 北京 北京理工大學出版社 1998 美 . 李叔梁等譯 數(shù)字圖像處理 科學出版社 1982 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 37 附 錄 寫入公式的推演，編寫的算法，語言程序。如： γ ————————— 導程角