【正文】 像某個(gè)像素的位置重合；（2）讀取模板下對(duì)應(yīng)像素的灰度值；（3）將這些灰度值從小到大排成一列；（4）找出這些值排在中間的一個(gè)；（5）將這個(gè)中間值賦給對(duì)應(yīng)模板中心位置的像素。 圖45 原圖 圖46加入椒鹽噪聲圖像 圖47 3*3的均值濾波器處理結(jié)果 非線(xiàn)性平滑濾波器中值濾波器是最常用的非線(xiàn)性平滑濾波器。3*3的均值濾波器39。,3),J)/255。imshow（I）figure，imshow（J）K1=filter2(fspecial(39。 pepper39。J=imnoise(I,39。39。這種方法稱(chēng)為鄰域平均法。對(duì)3*3的模板來(lái)說(shuō)，最簡(jiǎn)單的操作是取所有系數(shù)都為1。 線(xiàn)性平滑濾波器線(xiàn)性低通濾波器是最常用的線(xiàn)性平滑濾波器。銳化濾波器：它能減弱或消除傅立葉空間的高頻分量空域?yàn)V波器都是利用模板卷積，主要步驟如下：（1）將模板在圖中漫游，并將模板中心與圖中某個(gè)像素位置重合；（2）將模板上的系數(shù)與模板下對(duì)應(yīng)的像素相乘；（3）將所有的乘積相加；（4）將和（模板的輸出響應(yīng)）賦給圖中對(duì)應(yīng)的模板中心位置像素。平滑可用低通來(lái)實(shí)現(xiàn)，銳化可用高通來(lái)實(shí)現(xiàn)平滑濾波器：它能減弱或消除傅立葉空間的高頻分量，但不影響在低頻分量。非線(xiàn)形空域?yàn)V波器則一般直接對(duì)鄰域進(jìn)行操作。 基本原理空域?yàn)V波可分為線(xiàn)形濾波和非線(xiàn)形濾波兩類(lèi)。如仍以s和t分別表示f(x,y)在(x,y)位置處的灰度值，并以n(s)代表f(x,y)在(x,y)鄰域內(nèi)像素的灰度值，則 t=EA[s,n(s)]為在鄰域內(nèi)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)操作，?？衫媚０迮c圖像進(jìn)行卷積。 end endendfigure,imshow(mat2gray(g))圖像處理圖如圖44所示：圖44 圖像求反后 空域?yàn)V波增強(qiáng)一般情況下，像素的鄰域比該像素要大，也就是說(shuō)這個(gè)像素的鄰域中除了本身以外還包括其他像素。(f=f1) g(i,j)=g1k*f。 g(i,j)=0。X2=double(X1)。k=g1/f1。f1=200。39。具體的變換就是將圖像中每個(gè)像素的灰度值根據(jù)變換曲線(xiàn)進(jìn)行映射。 end endendfigure,imshow(mat2gray(g))圖像處理圖示(如圖42和圖43) 圖42 原圖 圖43增強(qiáng)對(duì)比度所得圖像 圖像求反對(duì)圖像求反是將原來(lái)的灰度值翻轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是使黑變白，使白變黑。 elseif (f=f2)amp。 elseif (f=f1)amp。 if(f=0)amp。for i=1:m for j=1:n f=X2(i,j)。[m,n]=size(X1)。r3=(g3g2)/(f3f2)。r2=(g2g1)/(f2f1)。r1=(g1g0)/(f1f0)。f3=255。f2=180。f1=70。figure,imshow(X1)f0=0。39。圖41 增強(qiáng)對(duì)比度在圖4．1．1中可以看出，通過(guò)變換可以使原圖的較高的和較低的灰度值的動(dòng)態(tài)范圍減小了，而原圖在二者之間的動(dòng)態(tài)范圍增加了，從而其范圍的對(duì)比度增加了。 空域變換增強(qiáng) 增強(qiáng)對(duì)比度增強(qiáng)對(duì)比度實(shí)際是增強(qiáng)原圖像的各部分的反差。第一類(lèi)，直接在圖像所在的空間進(jìn)行處理，也就是在像素組成的空間里直接對(duì)像素進(jìn)行操作；第二類(lèi)，在圖像的變化域?qū)D像進(jìn)行間接處理。這里的好和有用要因具體的應(yīng)用目的和要求而異，并且所需的具體增強(qiáng)技術(shù)也可不同。圖像邊緣對(duì)圖像識(shí)別和計(jì)算機(jī)分析十分有用，在MATLAB中，函數(shù) edge()用于灰度圖像邊緣的提取，它支持六種不同的邊緣提取方法，即Sobel方法、Prewitt 方法、Robert 方法，Laplacian2Gaussian方法、過(guò)零點(diǎn)方法和Canny方法。以上所提到的 MATLAB在圖像中的應(yīng)用都是由相應(yīng)的MATLAB函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使用時(shí)，只需按照函數(shù)的調(diào)用語(yǔ)法正確輸入?yún)?shù)即可。（5） 圖像的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理。（4） 圖像的分析和增強(qiáng)。（3） 圖像變換。MATLAB 提供了圖像的和、差等線(xiàn)性運(yùn)算 ，以及卷積、相關(guān)、濾波等非線(xiàn)性算。MATLAB 提供了圖像文件讀入函數(shù) imread()，用來(lái)讀取如:bmp、tif、tiffpcx 、jpg 、gpeg 、hdf、xwd等格式圖像文；圖像寫(xiě)出函數(shù) imwrite() ，還有圖像顯示函數(shù) image()、imshow()等等。下面就MATLAB 在圖像處理中各方面的應(yīng)用分別進(jìn)行介紹。 MATLAB在圖像處理中的應(yīng)用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。開(kāi)放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點(diǎn)。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專(zhuān)家編寫(xiě)的，所以用戶(hù)無(wú)需編寫(xiě)自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進(jìn)行高、精、尖的研究。功能性工具箱用于多種學(xué)科。其工具箱又分為兩類(lèi)：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。MATLAB包含兩個(gè)部分：核心部分和各種可選的工具箱。由于MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序?yàn)榻忉寛?zhí)行，所以速度較慢。MATLAB還具有較強(qiáng)的編輯圖形界面的能力。（6）MATLAB的圖形功能強(qiáng)大。例如，在MATLAB里，用戶(hù)無(wú)需對(duì)矩陣預(yù)定義就可使用。 （3）MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句（如for循環(huán)，while循環(huán)，break語(yǔ)句和if語(yǔ)句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。?）運(yùn)算符豐富。由于庫(kù)函數(shù)都由本領(lǐng)域的專(zhuān)家編寫(xiě)，用戶(hù)不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠性。（1）語(yǔ)言簡(jiǎn)潔緊湊，使用方便靈活，庫(kù)函數(shù)極其豐富。MATLAB給用戶(hù)帶來(lái)的是最直觀，最簡(jiǎn)潔的程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。MATLAB最突出的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔。可以說(shuō)，無(wú)論你從事工程方面的哪個(gè)學(xué)科，都能在MATLAB里找到合適的功能。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門(mén)，MATLAB被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問(wèn)題。在國(guó)外，MATLAB已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗(yàn)。在MATLAB問(wèn)世不久的80年代中期，原先控制領(lǐng)域里的一些軟件包紛紛被淘汰或在MATLAB上重建。這種軟件的缺點(diǎn)是使用面窄，接口簡(jiǎn)陋，程序結(jié)構(gòu)不開(kāi)放以及沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的基庫(kù)，很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展，因而很難推廣。在當(dāng)今30多個(gè)數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中,就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言,如MATLAB,Xmath,Gauss等,這類(lèi)軟件長(zhǎng)于數(shù)值計(jì)算,對(duì)處理大批數(shù)據(jù)效率高。 1984年,Cleve Moler和John Little成立了Math Works公司,正式把MATLAB推向市場(chǎng),并繼續(xù)進(jìn)行MATLAB的研究和開(kāi)發(fā).　 到70年代后期,身為美國(guó)New Mexico大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任的Cleve Moler,在給學(xué)生講授線(xiàn)性代數(shù)課程時(shí),想教學(xué)生使用EISPACK和LINPACK程序庫(kù),但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FORTRAN編寫(xiě)接口程序很費(fèi)時(shí)間,于是他開(kāi)始自己動(dòng)手, Moler給這個(gè)接口程序取名為MATLAB,該名為矩陣(matrix)和實(shí)驗(yàn)室(labotatory),MATLAB在多所大學(xué)里作為教學(xué)輔助軟件使用,并作為面向大眾的免費(fèi)軟件廣為流傳.　MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué),工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用C,FORTRAN等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多。3 MATLAB基本知識(shí)介紹 MATLAB的概述MATLAB 是MATrix LABoratory（“矩陣實(shí)驗(yàn)室”）的縮寫(xiě)，是由美國(guó)MathWorks 公司開(kāi)發(fā)的集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本功能于一體的，功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單的語(yǔ)言。實(shí)際應(yīng)用中，為了減少圖像中面積大且緩慢變化的成分的對(duì)比度，有時(shí)讓0頻率處的增益小于單位1更合適。高通濾波也稱(chēng)高頻濾波器，它的頻值在0頻率處單位為1，隨著頻率的增長(zhǎng)，傳遞函數(shù)的值逐漸增加；當(dāng)頻率增加到一定值之后傳遞函數(shù)的值通常又回到0值或者降低到某個(gè)大于1的值。圖像的能量大部分集中在幅度譜的低頻和中頻度，而圖像的邊緣和噪聲對(duì)應(yīng)于高頻部分。常用的頻域增強(qiáng)方法有低通濾波和高通濾波。設(shè)函數(shù)f（x,y）與線(xiàn)性位不變算子h（x,y）的卷積結(jié)果是g（x,y），即g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)那么根據(jù)卷積定理在頻域有： G(x,y)=H(u,v)F(u,v)其中G(x,y)、 H(u,v)、F(u,v)分別是g(x,y)、h(x,y)、f(x,y)的傅立葉變換。因?yàn)楦哳l分量對(duì)應(yīng)圖像中的區(qū)域邊緣等灰度值具有較大較快變化的部分，濾波器將這些分量濾去可使圖像平滑。另外