【正文】 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 的優(yōu)勢 （ 1）友好的工作平臺和編程環(huán)境 MATLAB 由一系列工具組成。speckle noise39。 imshow（ J 4） 。 ） 。 J 4=imnoise（ I, 39。 poisson noise39。 imshow（ J 3） 。 ） 。） J 3=imnoise（ I, 39。title（ 39。 %添加高斯噪聲 subplot（ 2,2,2） 。gaussian39。） 。 salt amp。 imshow（ J 1） 。, ） 。salt amp。 )。 14 I =imread(39。在 ，可以使用兩種方法模擬圖像噪聲： 1） .使用 imnoise函數(shù)，直接對圖像添加固定類型的噪聲； 2） .創(chuàng)建自定義的噪聲，然后使用 MATLAB圖像代數(shù)運算函數(shù) imadd將其添加到圖像中去。) 13 Blurred Image sharpened Image 圖 圖像模糊化 由前面的分析可知，如果圖像中不存在噪聲，則其模糊狀況完全由 PSF決定，此時，去模糊的主要任務是使用精確描述失真的 PSF對模糊圖像進行解卷積操作。title(39。 subplot (2,2,4)。replicate39。)。 PSF3=fspecial (39。 Blurred Image39。 imshow(Blurred)。)。 Blurred=imfilter(I, PSF2,39。disk39。??。39。 imshow(MotionBlur)。)。 MotionBlur=imfilter(I,PSF1,39。motion39。)。title(39。 subplot(2,2,1)。F:\work\work1\39。 以下代碼分別產生運動模糊，圓盤狀模糊以及鈍化模糊的 PSF， 然后將 PSF與原圖象卷積，得到不同的 模糊化圖像，如圖 。 圖像模糊函數(shù) 為了能比較復原的效果和性能，在本文中將給出原始圖像和模糊后的圖像以及利用工具箱提供的復原圖像函數(shù)進行處理后的圖像進行比較。同時，該函數(shù)也可以在指定的范圍內搜 索最優(yōu)的拉氏算子。其中，deconvreg 函數(shù)是本文的重點調用函數(shù)。 deconvblind 函數(shù)：使用盲解卷積恢復。 deconvreg 函數(shù)：使用約束最小二乘濾波恢復； MATLAB 圖像恢復函數(shù)的介紹 的圖像處理工具箱提供了 4 個圖像恢復函數(shù)，用于實現(xiàn)圖像的恢復操作，按照其復雜程度列舉如下： 11 MATLAB 圖像復原函數(shù) 圖像復原的任務就是使降質了的圖像去掉退化因素，以最大的保真度恢復成原來的圖像信號。其中： 讀取圖像可以通過 imread( ) 來實現(xiàn)； 顯示圖像可以通過 imshow( ) 來實現(xiàn) ； 圖像的輸出用 imwrite( ) 函數(shù)就可以很方便的把圖像輸出到硬盤上 ； 而不同圖像處理技術通過與之相對應的處理圖像的函數(shù)來實現(xiàn)。 ： .bmp、 .cur、 .gif、 .hdf、 .jpg或 .jpeg、 .png、 .tif或 .tiff等等。 復雜背景下實時數(shù)字圖像 處理主要包括圖像變換 、圖像增強、圖像編碼、圖像復原、圖像重建、圖像識別以及圖像理解等內容。利用計算機對圖像進行去除噪聲、增強、復原、分割、提取特征等的理論、方法和技術稱為 復雜背景下 10 實時數(shù)字圖像 處理。可以說，無論你從事工程方面的哪個學科，都能在 MATLAB 里找到合適的功能。在設計研究單位和工業(yè)部門， MATLAB被廣 泛用于科學研究和解決各種具體問題。在國外， MATLAB 已經經受了多年考驗。 MATLAB 較 MATLAB 無論是界面還是內容都有長足的進展，其幫助信息采用超文本格式 和 PDF 格式，在 Netscape 或 IE 及以上版本， Acrobat Reader 中可以方便地瀏覽。 MathWorks 公司 1993 年推出了 MATLAB 版， 1995 年推出 版（ for ） 1997 年推出 版。 MATLAB 的出現(xiàn)，為各國科學家開發(fā)學科軟件提供了新的基礎。另一類是數(shù)學分析型軟件 ,Mathematica,Maple 等 ,這類軟件以符號計算見長 ,能給出解析解和任意精確解 ,其缺點是處理大量數(shù)據時效率較低 .MathWorks公司順應多功能需求之潮流 ,在其卓越數(shù)值計算和圖示能力的基礎上 ,又率先在專業(yè)水平上開拓了其符號計算 ,文字處理 ,可視化建模和實時控制能力 ,開發(fā)了適合多學科 ,多部門要求的新一代科技應用軟件 爭 , MATLAB 以經占據了數(shù)值軟件市場的主導地位 . 在 MATLAB 進入市場前，國際上的許多軟件包都是直接以 FORTRANC 語言等編程語言開發(fā)的。利用這些工具箱 ， 我們可以很方便的從各個方面對圖像的性質進行深入的研究。各種工具箱中的函數(shù)可以相互調用，也可以由用戶更改，這為我們的實際應用提供了極大的方便。 圖像分析 圖像分析主要是對圖像進行描述 ,即用一組數(shù)或符號表示圖像中目標區(qū)的特征、性質和相互間的關系 ,為模式識別提供基礎 .邊緣檢測是圖像分析中的重要內容 ,復雜背景下實時數(shù)字圖像 的邊緣檢測是圖像分割、目標區(qū)域識別、區(qū) 域形狀提取等圖像分析領域十分重要的基礎 ,也是圖像識別中提取圖像特征的一個重要屬性 .邊緣檢測方法最基本的就是基于邊緣提取的方法 ,通過邊緣提取的方法進行邊緣檢測 ,一般包括邊緣檢測和邊緣連接兩個獨立的階段 . 邊緣檢測實質上是一種像素特性不連續(xù)性影像分割 ,因為邊緣的存在是像素灰度值不連續(xù)的結果 ,這種不連續(xù)可以利用求一階或二階導數(shù)的方法檢測到 ,經典的邊緣檢測方法就是對原始圖像按像素的某鄰域考察灰度的階躍變化 ,根據邊緣鄰近一階或二階導數(shù)變化方向的思想 ,構造邊緣檢測算子 .因而 ,邊緣檢測的目標就是檢測邊緣模型的一、二階導數(shù) 的極值點或零點 ,導數(shù)可用微分算子來計算 ,根據數(shù)字影像的特點 ,實際上 復雜背景下實時數(shù)字圖像 中求導數(shù)是利用差分近似微分來進行的 ,總稱微分算子邊緣檢測 ,其總體上也分為兩類 :過零點檢測和局部極值檢測 .常用的算子包括 :Robert算子、 Prewitt算子、 Laplacian算子、 Canny算子、 LOG算子等 . 8 3 MATLAB 由美國 Math works 公司開發(fā)的 MATLAB語言現(xiàn)已成為國際公認的最優(yōu)秀的科學計算與數(shù)學應用軟件之一，具有語法結構簡單 ， 程序設計自由度大 ， 程序的可移植性好等優(yōu)點。 頻率域法屬于間接增強的方法 ,低通濾波、同態(tài)圖像增強均屬于該類 。 空間域法主要是在空間域直接對圖像 的灰度系數(shù)進行處理 。 圖像增強 圖像增強的作用主要是突出圖像中重要的信息 ,同時減弱或者去除不需要的信息 .圖像增強技術不考慮圖像降質的原因 ,衰減掉不需要的圖像信息 。 MATLAB圖像處理工具箱中提供了不同圖像類型相互轉換的函數(shù) ,常用的如 rgb2gray( )函 數(shù)轉換真彩色圖像或彩色圖像為灰度圖像 ,gray2ind( )函數(shù)將灰度圖像或二值圖像轉換成索引圖像 。 MATLAB支持多種圖像類型 ,如索引圖像、灰度圖像、二進制圖像、 RGB圖像等 。 復雜背景下實時數(shù)字圖像 處理是指利用數(shù)字計算機或者 其他數(shù)字硬件 ,對從圖像信息轉換而得到的數(shù)字電信號進行某些數(shù)學運算或處理 ,以期提高圖像的質量或達到人們所預期的結果 。 MATLAB 圖像處理工具箱提供了豐富的圖像處理函數(shù)，主要可以完成 下功能 ： 圖像的幾何操作； 圖像的領域和圖像塊操作； 線性濾波和濾波器設計； 圖像變換圖像分析和增強； 二值圖像形態(tài)學操作； 圖像復原； 圖像編碼； 感興趣區(qū)域處理等功能 。 （ 5） 其他領域 諸如對老照片的處理、 對由于散焦或運動造成的圖像模糊等，都要用到圖像復原技術。 6 （ 4） 圖像及視頻編碼領域 隨著提高編碼效率、降低編碼圖像碼率的技術的發(fā)展，人為圖像缺陷，如方塊效應成為一個明顯的問題。 （ 2） 醫(yī)學領域 在 X 射線成像系統(tǒng)、 數(shù)字血管造影 、核磁共振成像系統(tǒng) (MRI)等設備中，圖像復原技術往往被用來抑制膠片引起的泊松 (Poisson)噪聲和其它形式的噪聲； 電子透鏡的球面像差往往也會降低電子顯微鏡圖像的質量。 處理的應用 （ 1） 空間科學領域 在該領域 復雜背景下實時數(shù)字圖像 復原技術起著非常重要的應用。 （ 7） 模式識別：統(tǒng)計識別法、句法識別法和模式識別法和模糊識別法。 （ 5） 圖像重建：幾何處理、圖像增強、圖像復原都是從圖像到圖像的處理， 即是輸入原始的某種數(shù)據，處理后輸出的就是圖像，重建處理則是從數(shù)據 到圖像的處理，也就是輸入某種數(shù)據而處理結果是圖像。操作主要是去模糊和去噪聲。 （ 3） 圖像增強：突出圖像中感興趣的 信息，而減弱或去除不需要的信息，從而使有用信息得到加強，以便區(qū)分或解釋。扭曲校正，周長、面積、體積計算等。 處理的主 要內容 復雜背景下實時數(shù)字圖像 處理概括的說主要如下：幾何處理，算術處理，圖像 5 增強，圖像復原，圖像 重建，圖像編碼，模式識別，圖像理解。 （ 3） 圖像信息理論與通信理論密切相關 圖像信息論屬于信息論科學中的一個分支。 圖像處理技術的發(fā)展涉及越來越多的基礎理論知識，雄厚的數(shù)理基礎及相關的邊緣學科知識及對圖像處理科學的發(fā)展有越來越大的影響。 （ 2） 圖像處理技術綜合性強 在 復雜背景下實時數(shù)字圖像 處理中涉及的基礎知識和專業(yè)技術相當廣泛。 處理的特點 復雜背景下實時數(shù)字圖像 處理的特點表現(xiàn)在如下幾個方面： （ 1） 圖像信息量大 在數(shù)字圖形處理中，一幅圖像可看成是由圖像矩陣中的像素（ pixel）組成的，每個像素的灰度級至少要用 6bit（單色圖像）來表示，一般采用 8bit（彩色圖像），高精度的可用 12bit 或 16bit。 為此，圖像處理技術一般也分為兩大類：模擬圖像處理和 復雜背景下實時數(shù)字圖像 處理。像素是廣泛用于表示 復雜背景下實時數(shù)字圖像 元素的詞匯。同時， MATLA