【正文】 數(shù)據(jù)類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換函數(shù) y=double(x)。%Sobel 算子 j=filter2(h,i)。0,0,0。)。利用 Sobel 算子銳化圖像 , 如 : i=imread(39。 j=medfilt2(i)。e:\39。 j=conv2(i,h)。1,1,1]。 h=[1,1,1。e:\39。 j=filter2(h,i)。0,0,0。)。 （ 5）基于卷積的圖像濾波函數(shù) filter2 函數(shù)用于圖像濾波，如： 第三章 Matlab 圖像增強(qiáng) 17 i=imread(39。 j=double(a)。e:\39。 j=imadjust(a,[,],[])。e:\39。 j=histeq(a)。e:\39。 imhist(a)。e:\39。 同態(tài)濾波器 把頻率過濾和灰度變換結(jié)合起來的圖像處理方法叫同態(tài)濾波。三階 Butterworth 濾波圖像 39。 g=uint8(real(ifft2(g)))。 g(i,j)=h*g(i,j)。 for i=1:M for j=1:N d=sqrt(in1)^2+((in2)^2)。 n1=floor(M/2)。 n=3。 g=fftshift(f)。) J=double(J)。 subplot(121),imshow(J) title(39。 pepper39。 J=imnoise(I,39。39。它包括：理想低通濾波器， 巴 特沃斯低通濾波器，指數(shù)低通濾波器等。 低通濾波器 一幅圖像的 邊緣，跳躍部分以及顆粒噪聲代表圖像信號的高頻分量，而大面積的背景區(qū)域代表了圖像信號的低頻分量。在灰度級為常數(shù)的區(qū)域，梯度為零； Laplacian算子是線性二次微分算子，與梯度算子一樣，具有旋轉(zhuǎn)不變性 ，從而滿足不同走向的圖像邊界的銳化要求。 常用的方法有兩種即為微分法和模板匹配法。調(diào)用庫函數(shù) medfilt2，使用 3*3 模板，中值濾波圖像 39。) subplot(1,3,3) Imshow(medfilt2(LenaRaw,[3,3]))。 title(39。原始圖像 39。 subplot(1,3,1) Imshow(LenaRaw)。 LenaRaw=uint8(temp39。)。 fid = fopen(39。 例如：濾波函數(shù)圖像處理 1 clc。 %應(yīng)用 7*7 鄰域窗口法 subplot(224),imshow(K2) 中值濾波器 其 原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中某一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個鄰域中各點(diǎn)值的中值交換。average39。,3),J)/255。) K1=filter2(fspecial(39。) subplot(222) imshow(J) title(39。 %添加椒鹽噪聲 14 subplot(221) imshow(I) title(39。 pepper39。 J=imnoise(I,39。39。 我們經(jīng)常用這些極端類型的模糊處理來去除圖像中的一些小物體。這種處理減少了圖像灰度的尖銳化。因此這些濾波器也被稱為均值濾波器。 平滑濾波器 用于模糊處理和減小噪聲?？沼驗V波處理效果來分類，可以分為平滑濾波器，和銳化濾波器，平滑的目的在于消除混雜在圖像中的干擾因素，改 善圖像質(zhì)量，強(qiáng)化圖像表現(xiàn)特征。 空域濾波增強(qiáng) 使用空域模板進(jìn)行的圖像處理被稱為空域濾波 ,模板本身被稱為空域濾波器。從純技術(shù)上講主要有兩類：頻域處理法和空域處理法。圖像增強(qiáng)技術(shù)主要包含直方圖修改處理、圖像平滑處理、圖像尖銳化處理和彩色技術(shù)等。具體的用法可參考 MATLAB 豐富的幫助文檔。針對圖像的統(tǒng)計計算 ,MATLAB 提供了校正、直方圖均衡、中值濾波、對比度調(diào)整、自適應(yīng)濾波等對圖像進(jìn)行的處理。 MATLAB 提供了一維和二維離散傅立葉變換 (DFT) 、快速傅立葉變換 (FFT) 、離散余弦變換 (DCT) 及其反變換函數(shù) ,以及連續(xù)小波變換 (CWT) 、離散小波變換 (DWT) 及其反變換。例如 ,conv2( I ,J ) 實(shí)現(xiàn)了 I ,J 兩幅圖像的卷積。 2) 圖像處理的基本運(yùn)算。 MATLAB 提供了圖像文件讀入函數(shù) imread ( ) ,用來讀取如 : bmp 、 tif 、 jpg、 pcx、 tiff 、 gpeg、 hdf 、 xwd 、 png 等各種格式的圖像文件 。下面就 MATLAB 在圖像處理中各方面的應(yīng)用分別進(jìn)行介紹。 小結(jié) 對于 MATLAB，由于本科階段我們大量的運(yùn)用 它 來進(jìn)行編程學(xué)習(xí)，對于以上所敘，均 比較 了解，但是對于其圖像處理功能還是不十分熟悉，因此以下將著重從這方 面介紹： 圖像處理工具包是由一系列支持圖像處理操作的函數(shù)組成的。除內(nèi)部函數(shù)外，所有 MATLAB 主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件 。功能工具包用來擴(kuò)充 MATLAB 的符號計算，可視化建模仿真，文字處理及實(shí)時控制等功能?？梢允褂?char 函數(shù)構(gòu)建字符數(shù)組，使用 strcat 函數(shù)連接字符。如日期字符： DateString=’ 9/16 /2020’ 實(shí)際上是一個 1 行 9列向量。 字符 Matlab 中的輸入字符需使用單引號。single39。double39。single39。double39。 Matlab 中有 15 種基本數(shù)據(jù)類型，主要是整型、浮點(diǎn)、邏輯、字符、日期和時間、結(jié)構(gòu)數(shù)組、單元格數(shù)組 以及函數(shù)句柄等。優(yōu)化和數(shù)值積分 Matlab 可對包括雙精度浮點(diǎn)數(shù)、單精度浮點(diǎn)數(shù)和整型在內(nèi)的多種數(shù)據(jù)類型進(jìn)行運(yùn)算。傅立葉分析和篩選 矩陣操作和線性代數(shù) 目前， MATLAB 已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫接口、概率統(tǒng)計、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識、控制系統(tǒng)設(shè)計、 LMI 控制、魯棒控制、模型預(yù)測、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計、實(shí)時快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點(diǎn)仿真、 DSP 與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱（ Toolbox） 家族中有了自己的一席之地。 模塊集合工具箱 MATLAB 對許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和 工具箱。同時對一些特殊的可視化要求，例如圖形對話等， MATLAB 也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求?？捎糜诳茖W(xué)計算和工程繪圖。 圖形處理功能 圖形處理功能 MATLAB 自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來，并且可以對圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印。MATLAB 的這些函數(shù)集包括從最簡單最基本的函數(shù)到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。在通常情況下，可以用它來代替底層編程語言，如 C第二章 Matlab 的 簡介 9 和 C++ 。其可以 快捷 的實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種計算功能。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是 MATLAB 能夠深入到科學(xué)研究及工程計算各個領(lǐng)域的重要原因。新版本的MATLAB 語言是基于最為流行的 C＋＋語言基礎(chǔ)上的，因此語法特征與 C＋＋語言極為相似，而且更加簡單。 程序語言 Matlab 一個高級的矩陣語言，它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c(diǎn)。而且新版本的 MATLAB 提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。包括 MATLAB 桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。 Matlab 優(yōu)勢 工作平臺和編程環(huán)境 MATLAB 由一系列工具組成。使用它，可以較使用傳統(tǒng)的編程語言，如 C、 C++等，更 8 快的解決技術(shù)計算問題。目前，已成為工程領(lǐng)域中較常用的軟件工具包之一。 2020 年初夏所推 版的最大特點(diǎn)是：該版 本采用了 JIT 加速器，從而使 MATLAB 朝運(yùn)算速度與 C 程序相比肩的方向前進(jìn)了一大步。 MathWorks 公司瞄準(zhǔn)應(yīng)用范圍最廣的 Word ，運(yùn)用 DDE 和 OLE，實(shí)現(xiàn)了 MATLAB 與 Word 的無縫連接，從而為專業(yè)科技工作者創(chuàng)造了融科學(xué)計算、圖形可視、文字處理于一體的高水準(zhǔn)環(huán)境。此舉結(jié)束了國際上數(shù)值 計算、符號計算孰優(yōu)孰劣的長期爭論，促成了兩種計算的互補(bǔ)發(fā)展新時代。 （ 2） 推出了符號計算工具包。Mathcad 因其提供計算、圖形、文字處理的統(tǒng)一環(huán)境而深受 學(xué)生歡迎。從這時起， MATLAB 的內(nèi)核采用 C 語言編寫，而且除 了 原有的數(shù)值計算能力外，還 添加 了數(shù)據(jù)圖視功能。那是 20世紀(jì)七十年代后期的事：時任美國新墨西哥大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系主任的 Cleve Moler 教授出于減輕學(xué)生編程負(fù)擔(dān)的 目的 ，為學(xué)生設(shè)計了一組調(diào)用 LINPACK 和EISPACK 庫程序的“通俗易用”的接口，此 為 用 FORTRAN 編寫的 初期 狀態(tài)的MATLAB。這些算法通過分割圖像，然后在子層圖像內(nèi)做均衡處理，較好地解決了直方圖均衡過程中的對比度過拉伸問題，并且可以控制子層灰度映射范圍，增強(qiáng)效果較好。例如一些 學(xué)者將模糊映射理論引入到圖像增強(qiáng)算法中，提出了包括模糊松弛、模糊熵、模糊類等增強(qiáng)算法來解決增強(qiáng)算法中映射函數(shù)選擇問題，并且隨著交互式圖像增強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用，可以主觀控制圖像增強(qiáng)效果。圖像增強(qiáng)是圖像處理的重要組成部分，傳統(tǒng)的圖像增強(qiáng)方法對于改善圖像質(zhì)量發(fā)揮了極其重要的作用。在工業(yè)和工程方面，主要應(yīng)用于無損探傷、質(zhì)量檢測和過程自動控制等方面。 20 世紀(jì) 90 年代進(jìn)入了應(yīng)用期，人們運(yùn)用數(shù)字圖像增強(qiáng)技術(shù)處理和分析遙感圖像，以有效地進(jìn)行資源和礦藏的勘探、調(diào)查、農(nóng)業(yè) 和城市的土地規(guī)劃、作物估產(chǎn)、氣象預(yù)報、災(zāi)害及軍事目標(biāo)的監(jiān)視等。 20 世紀(jì) 70 年代進(jìn)入了發(fā)展期，開始大量采用中、大型機(jī)進(jìn)行處理，圖像處理也逐漸改用光柵掃描顯示方式，特別是出現(xiàn)了 CT 和衛(wèi)星遙感圖像，對圖像增強(qiáng)處理提出了一個更高的要求。 作者簽名： 日 期： IV 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................. I ABSTRACT ...................................................................................................................... II 目 錄 ........................................................................................................................... III 第一章 緒論 .................................................................................................................. 6 第二章 MATLAB 的簡介 ........................................................................................... 7 MATLAB 主要功能 ........................................................................................... 7 MATLAB 優(yōu)勢 ................................................................................................... 8 工作平臺和編程環(huán)境 ............................................................................... 8 實(shí)用 的程序語言 ....................................................................................... 8 計算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力 ............................................................................... 8 圖形處理功能 ........................................................................................... 9 應(yīng)用 的模塊集合工具箱 .......