【正文】 計(jì)（論文） 10 農(nóng)林 植被分布調(diào)查、農(nóng)作物估產(chǎn) 海洋 魚群調(diào)查 水利 河流分布、水利水害調(diào)查 氣象 云圖分析、災(zāi)害性檢驗(yàn)等 通信 傳真、電視 、可視電話、圖像通信 工業(yè) 工業(yè)探傷、計(jì)算機(jī)視覺、 自動(dòng)控制、機(jī)器人 法律、公安 指紋識(shí)別、人像鑒定 交通 鐵路選線、交通指揮、汽車識(shí)別 軍事 偵查、成像制導(dǎo)、圖像融合 宇航 星級(jí)探險(xiǎn)照片處理等 文化 多媒體、動(dòng)畫特技 MATLAB 軟件簡(jiǎn)介 MATLAB 是 Math works 公司于推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件，其全稱是 Matrix Laboratory，亦即矩陣實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)過多年的逐步發(fā)展與不斷完善，現(xiàn)已成為國際公認(rèn)的最優(yōu)秀的科學(xué)計(jì)算與數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一，是 近幾年來在國內(nèi)外廣泛流行的一種可視化科學(xué)計(jì)算軟件。數(shù)字圖像處理主要采用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的突飛猛進(jìn)，以及圖像處理的長(zhǎng)足發(fā)展，使得數(shù)字圖像處理技術(shù)無論在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、軍事國防以及現(xiàn)代管理決策部門等各行各業(yè)都得到越來 越多的應(yīng)用，其應(yīng)用場(chǎng)合廣闊、內(nèi)容眾多、形式新穎、門類齊全，可以說是方興未艾，正向著實(shí)時(shí)化、大型化、小型化、遠(yuǎn)程化等多方面迅猛發(fā)展。另外，由于攝像設(shè)備的小型化和高精度化，圖像的畫質(zhì)有了顯著改善。圖像是人們認(rèn)識(shí)客觀世界的重要知識(shí)來源。這種描述并不僅是單純的用符號(hào)做出詳細(xì)的描繪，而且要利用客觀世界的知識(shí)使計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)想、思考及推論，從而理解圖像所表現(xiàn)的內(nèi)容。 10. 圖像理解 圖像理解是由模式識(shí)別發(fā)展起來的方法。當(dāng)今，模式識(shí)別方法大致 3 洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 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。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 。三維重建技術(shù)也是當(dāng)今頗為熱門的 虛擬現(xiàn)實(shí)和科學(xué)可視化技術(shù) 的基礎(chǔ) 。圖像重建的主要算法有代數(shù)法、迭代法、傅立葉反投影法、卷積反投影法等，其中以卷積反投影法運(yùn)用最為廣泛，因?yàn)樗倪\(yùn)算量小、速度快。 7. 圖像重建 幾何處理、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原都是從圖像到圖像的處理，即輸入的原始數(shù)據(jù)是圖像，處理后輸出的也是圖像，而重建處理則是從數(shù)據(jù)到圖像的處理 ，也就是說輸入的是某種數(shù)據(jù)，而處理結(jié)果得到的是圖像。目前已研究出不少邊緣提取、區(qū)域分割的方法，但還沒有一種普遍適用于各種圖像的有效方法。去除圖像畸變則需要借助圖像的空間變換操作 。這些模糊來自透鏡散焦，相對(duì)運(yùn)動(dòng)，大氣湍流， 以及云層遮擋等。圖像噪聲包括隨機(jī)噪聲和相干噪聲，隨機(jī)噪聲干擾表現(xiàn)為麻點(diǎn)干擾，相干噪聲表現(xiàn)為網(wǎng)文干擾。 5. 圖像復(fù)原 洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖像復(fù)原的主要目的是去除干擾、模糊和圖像畸變，恢復(fù)圖像的本來面目。 4. 圖像增強(qiáng) 圖像增強(qiáng)處理主要是突出圖像中感興趣的信息，而減弱或去除不需要的信息，從而使有用的信息得到加強(qiáng)，便于區(qū)分或解釋。 3. 圖像變換 由于圖像陣列很大，直接在空間域中進(jìn)行處理，涉及計(jì)算量很大。 數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究?jī)?nèi)容 1．幾何處理 幾何處理主要包括坐標(biāo)變換，圖像的放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)，多個(gè)圖像配準(zhǔn)，全景畸變校正，扭曲校正，周長(zhǎng)、面積、體積計(jì)算等。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，其相關(guān)系數(shù)可達(dá) 以上，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。 (5)信息壓縮的潛力大 數(shù)字圖像中各個(gè)像素是不獨(dú)立的，其相關(guān)性大。這些來自不同信息源的圖像只要被變換為數(shù)字編碼形式后，均是用二維數(shù)組表示的灰度圖像組合而成，因而均可用計(jì)算機(jī)來處理。 (3)適用面寬 洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖像可以來自多種信息源?，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。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)。近年來，數(shù)字圖像處理技術(shù)日趨成熟，它廣泛應(yīng)用于空間探測(cè)、遙感、生物醫(yī)學(xué) 、人工智能以及工業(yè)檢測(cè)等許多領(lǐng)域，并促使這些學(xué)科產(chǎn)生了新的發(fā)展 。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) (ImageEnhancement)、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(Imageunderstanding)。 7. 其它方面的應(yīng)用 數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)滲透到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，如地理信息系統(tǒng)中二維、三維電子地圖的自動(dòng)生成、修復(fù)等；教育領(lǐng)域各種輔助教學(xué)系統(tǒng)研究、制作中；流媒體技術(shù)領(lǐng)域等等。 6. 文化藝術(shù)方面的應(yīng)用 目前這類應(yīng)用有電視畫面的數(shù)字編輯、動(dòng)畫的制作、電子圖像游戲、紡織工藝品設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)與制作、發(fā)型設(shè)計(jì)、文物資料照片的復(fù)制和修復(fù)、運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作分析和評(píng)分等等。 5. 軍事公安方面在軍事方面圖像處理和識(shí)別主要用于導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)，各種偵察照片的判讀，具有圖像傳輸、存儲(chǔ)和顯示的軍事自動(dòng)化指揮系統(tǒng)和模擬訓(xùn)練系統(tǒng)等；公安方面主要用于指紋識(shí)別、人臉鑒別、不完整圖片的復(fù)原以及交通監(jiān)控、事故分析等。 4. 工業(yè)工程方面在工業(yè)工程領(lǐng)域中圖像處理技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，它大大提高了工作效率，如自動(dòng)裝配線中質(zhì)量檢測(cè)，流體力學(xué)圖片的阻力和升力分析，郵政信件的自動(dòng)分揀，在一些惡性環(huán)境內(nèi)識(shí)別工件及物體的形狀和排列狀態(tài)，先進(jìn)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)中采用工業(yè)視覺等等。要將這樣高速率的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送出去，必須采用編碼技術(shù)來壓縮信息的比特量。 3. 通信工程方面當(dāng)面通信的主要發(fā)展方向是聲音、文字 、圖像和數(shù)據(jù)結(jié)合的流媒體通信。除了 CT 技術(shù)之外，還有一類是對(duì)醫(yī)用顯微技術(shù)的處理分析，如染色體分析、癌細(xì)胞識(shí)別等。在氣象預(yù)洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 報(bào)和對(duì)太空其它星球研究方面，數(shù)字圖像處理技術(shù)也發(fā)揮了相當(dāng)大的作用。這些圖像無論是在成像、存儲(chǔ)、傳輸過程中，還是在判讀分析中，都必須采用很多數(shù)字圖 像處理方法。數(shù)字圖像處理技術(shù)未來應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下七個(gè)方面： 1. 航天航空技術(shù)方面 數(shù)字圖像處理技術(shù)在航天航空技術(shù)方面的應(yīng)用，除 JPL 對(duì)月球、火星照片的處理之外，另一方面是在飛機(jī)遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)中。 數(shù)字圖像 的前景展望 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。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。隨后數(shù)字圖像處理技術(shù)迅猛發(fā)展，到目前為止，圖像處理在圖像通訊、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、衛(wèi)星照片傳輸及分析和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。Mallat 在 1988 年有效地將小波分析應(yīng)用于圖像分解和重構(gòu)。 數(shù)字圖像處理技術(shù)的大發(fā)展是從 20 世紀(jì) 90 年代初開始的。 20 世紀(jì) 80年代末期，人們開始將其應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)，研究海圖的自動(dòng)讀入、自動(dòng)生成方法。很多國家，特別是發(fā)達(dá)國家投入更多的人力、物力到這項(xiàng)研究，取得了不少重要的研究成果。 從 20 世紀(jì) 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)字圖像處理技術(shù)向更高、更深層次發(fā)展。 1975 年 EMI 公司又成功研制出全身用的 CT 裝置，獲得了人體各個(gè)部位鮮明清晰的斷層圖像。 1972 年英國EMI 公司工程師 Housfield 發(fā)明了用于頭顱診斷的 X 射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，也就是我們通常所說的 CT（ Computer Tomograph）。在以后的宇航空間技術(shù)探測(cè)研究中，數(shù)字圖像處理技術(shù)都發(fā)揮了巨大的作用。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M(jìn)行圖像處理，如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等，并考慮了太陽位置 和月球環(huán)境的影響。常用的圖像處理方法有圖像增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮等。早期圖像處理的目的是改善圖像質(zhì)量，它以人為對(duì)象，以改善人的視覺效果為目的。 洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 1 章 數(shù)字圖像處理的 現(xiàn)狀及 展 數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 數(shù)字圖像處理技術(shù)使 20世紀(jì) 60 年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和 VLSY Very Large Scale Integration 的發(fā)展而產(chǎn)生、發(fā)展和不斷成熟起來的一個(gè)新興技術(shù)領(lǐng)域，它在理論上和實(shí)際應(yīng)用中都取得了很大的成就。我國某些大學(xué)或科研單位根據(jù)課題研究需要，開發(fā)了相應(yīng)的圖像處理軟件，并應(yīng)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)。目前國外很多大學(xué)、研究院在數(shù)字圖像處理的實(shí)驗(yàn)研究中都應(yīng)用此軟件。最下面的階層算法代碼層主要是基于以前的版本CVIPtools，包括所有的圖像、數(shù)據(jù)處理程序和功能，使用標(biāo)準(zhǔn) C 語言寫的。 CVIPtools計(jì)算機(jī)視覺與圖像處理實(shí)驗(yàn)軟件，主要用于計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像分析和處理，主要宗旨是讓圖像處理的老師、學(xué)生、和其它研究人員探索計(jì)算機(jī)數(shù)字圖洛陽理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 像處理的巨大力量。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的日益 提高和成熟，用于學(xué)習(xí)與研究的軟件也越來越多?？梢杂^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、輪廓提取的增強(qiáng)、圖像格式轉(zhuǎn)換及其文件結(jié)構(gòu)。 南京東大互聯(lián)技術(shù)有限公司研制的數(shù)字圖像 采集傳輸與處理實(shí)驗(yàn)軟件主要介紹了數(shù)字圖像的采集、傳輸與處理的方法。該軟件能夠完成