【正文】 給對(duì)應(yīng)模板中心位置的像素。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 20 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 非線性平滑濾波器 中值濾波器是最常用的非線性平滑濾波器。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。這種方法稱為鄰域平均法。對(duì) 3*3 的模板來說，最簡單的操作是取所有系數(shù)都為 1。 線性平滑濾波器 線性低通濾波器是最常用的線性平滑濾波器。 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。平滑可用低通來青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 19 實(shí)現(xiàn)，銳化可用高通來實(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波可分為線形濾波和非線形濾波兩類。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 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 18 end end figure,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)變換曲線進(jìn)行映射。 end end end figure,imshow(mat2gray(g)) 圖像處理圖示 (如圖 42 和圖 43) 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 17 圖 42 原圖 圖 43 增強(qiáng)對(duì)比度所得圖像 圖像求反 對(duì)圖像求反是將原來的灰度值翻轉(zhuǎn)，簡單的說就是使黑變白，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。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 16 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，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，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)來實(shí)現(xiàn)的，使用時(shí)，只需按照函數(shù)的調(diào)用語法正確輸入?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、差等線性運(yùn)算 ，以及卷積、相關(guān)、濾波等非線性算。 MATLAB 提供了圖像文件 讀入函數(shù) imread()，用來讀取如 :bmp、 tif、 tiffpcx 、 jpg 、 gpeg 、 hdf、 xwd 等格式圖像文；圖像寫出函數(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)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(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：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，用戶無需對(duì)矩陣預(yù)定義就可使用。 （ 3） MATLAB 既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如 for 循環(huán)， while 循環(huán)， break語句和 if 語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦浴? （ 2）運(yùn)算符豐富。由于庫函數(shù)都由本領(lǐng)域 的專家編寫，用戶不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠性。 （ 1）語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。 MATLAB 給用戶帶來的是最直觀，最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。 MATLAB 最突出的特點(diǎn)就是簡潔。可以說，無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， MATLAB 被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題。在國外， MATLAB 已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗(yàn)。在 MATLAB問世不久的 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，接口簡陋，程序結(jié)構(gòu)不開放以及沒有標(biāo)準(zhǔn)的基庫，很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展，因而很難推廣。 MATLAB 包括擁有數(shù)百個(gè)內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包 (Toolbox).工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包 .功能工具包用來擴(kuò)充 MATLAB 的符號(hào)計(jì)算 ,可視化建模仿真 ,文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能 .學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包 ,控制工具包 ,信號(hào)處理工具包 ,通信工具包等都屬于此類 . 開放性使 MATLAB廣受用戶歡迎 .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 ,用戶通過對(duì)源程序的修改或加入自己編寫程序構(gòu)造新的專用工具包 . MATLAB 產(chǎn)生的歷 史背景 在 70 年代中期 ,Cleve Moler 博士和其同事在美國國家科學(xué)基金的資助下開發(fā)了調(diào)用 EISPACK 和 LINPACK 的 FORTRAN 子程序庫 .EISPACK 是特征值求解的FOETRAN 程序庫 ,LINPACK 是解線性方程的程序庫 .在當(dāng)時(shí) ,這兩個(gè)程序庫代表矩陣運(yùn)算的最高水平 . 到 70年代后期 ,身為美國 New Mexico大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任的 Cleve Moler,在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時(shí) ,想教學(xué)生使用 EISPACK和 LINPACK程序庫 ,但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用 FORTRAN 編寫接口程序很費(fèi)時(shí)間 ,于是他開 始自己動(dòng)手 ,利用業(yè)余時(shí)間為學(xué)生編寫 EISPACK 和 LINPACK 的接口程序 .Cleve 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)兩個(gè)英文單詞的前三個(gè)字母的組合 .在以后的數(shù)年里 ,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 . 1983 年春天 ,Cleve Moler 到 Standford 大學(xué)講學(xué) ,MATLAB 深深地吸引了工青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 11 程師 John Little 敏銳地覺察到 MATLAB 在工程領(lǐng)域的廣闊前 景 .同年 ,他和 Cleve Moler,Steve Bangert 一起 ,用 C 語言開發(fā)了第二代專業(yè)版 .這一代的 MATLAB 語言同時(shí)具備了數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)圖示化的功能 . 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 的研究和開發(fā) . 在當(dāng)今 30 多個(gè)數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中 ,就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言 ,可分為兩大類 .一類是數(shù)值計(jì)算型軟件 ,如 MATLAB,Xmath,Gauss 等 ,這類軟件長于 數(shù) 值 計(jì) 算 , 對(duì) 處 理 大 批 數(shù) 據(jù) 效 率高 。是國際公認(rèn)的優(yōu)秀數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一。如果傳遞函數(shù)通過原點(diǎn)，則可以稱為 laplacian濾波器。在前一種情況下，高頻增強(qiáng)濾波器實(shí)際上是依照能夠帶通濾波器，只不過規(guī)定 0 頻率處的增益為單位 1。因此能降低高頻成分幅度的濾波器就能減弱噪聲的影響。 低通濾波也稱低頻濾波器。 頻域增強(qiáng)的兩個(gè)關(guān)鍵步驟： （ 1）將圖像從空域轉(zhuǎn)換到頻域所需的變換及將圖像從頻域空間轉(zhuǎn)換回空域所需的變換； （ 2）在頻域空間對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)加工操作。 銳化濾波器：它能減弱或消除傅立葉空間的高頻分量 頻域增強(qiáng) 頻域增強(qiáng)的基本 原理是：卷積理論是頻域技術(shù)的基礎(chǔ)。平滑可用低通來實(shí)現(xiàn)，銳化可用高通來實(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。 非線形空域?yàn)V波器則一般直接對(duì)鄰域進(jìn)行操作。 空域?yàn)V波增強(qiáng) 空域?yàn)V波可分為線形濾波和非線形濾波兩類。 普通的黑白底片和