【正文】 nd, for k=1:256, p(k)=n(k)/(256^2)。 end, for i=1:256, for j=1:256, s=rimage(i,j)+1。)。 title(39。 end, 圖像預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)字圖像處理的灰度直方圖 10 for i=1:256, for j=1:256, rimage(i,j)=(image(i,j))。 N=256。累積直方圖 39。)。 end, end, figure,bar(q,39。 for k=1:256, q(k)=0。直方圖 39。)。 end, figure,bar(p,39。 n(s)=n(s)+1。 for i=1:256, n(i)=0。)。 imshow(A,map), title(39。f:\39。下面是實(shí)現(xiàn)圖像直方圖均衡化函數(shù)的源代碼和效果圖： 直方圖均衡的實(shí)現(xiàn) (1) 對給定的待處理圖像統(tǒng)計(jì)其直方圖，求出 ? ? NnrP kkr /? . (2) 根據(jù)統(tǒng)計(jì)出的直方圖采用累積分布函數(shù)作變換 , 求變換后的新灰度； )()(0k jkj rk RpRTS ???? （ 22） 圖像預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)字圖像處理的灰度直方圖 9 (3) 用新灰度代替舊灰度，求出 Ps(s)，這一步是近似過程，應(yīng)根據(jù)處理目的盡量做到合理，同時(shí)把灰度值相等或近似地合并到一起。若像素點(diǎn)的原灰度為 R，變換后的灰度為 S，需要注意的是 R、 S是歸一化后的灰度值，其灰度變換函數(shù) T(R)為： ???????? ?? ?? 1,010)()( 0 klRnnRpRTS jk oj jjkj r ；； （ 21） 式中， )( jRPr 是第 j 級灰度值的概率， jn 是圖像中 j 級灰度的像素總數(shù)，l 是圖像中灰度級的總數(shù)目 ， n 是圖象中像素的總數(shù)。 0 50 100 150 200 250 30000 . 0 0 50 . 0 10 . 0 1 50 . 0 20 . 0 2 5 圖 原圖 圖 直方圖 中文名稱：直方圖均衡 英文名稱： histogram equalization 定 義：使原直方圖變換為具有均勻密度分布的直方圖，然后按該直方圖調(diào)整原圖像的一種圖像處理技術(shù)。 end, figure,stem(p)。 a(b)=a(b)+1。 for i=1:256, a(i)=0。)。 圖像直方圖實(shí)現(xiàn)代碼 [A,map]=imread(39。 可以根據(jù)直方圖確定二值化的閾值；當(dāng)物體部分的灰度值比其它部分的灰度值大時(shí)，可以用直方圖求出物體的面積 (實(shí)際上是象素?cái)?shù) =灰度大于和等于 q 的象素的總和 )；當(dāng)物體部分的灰度值比其它部分的灰度值大時(shí)，可以用直方圖求出物體的面積 (實(shí)際上是象素?cái)?shù) =灰度大于和等于 q 的象素的總和 )；利用色彩直方圖可以進(jìn)行基于顏色的圖象分割。 圖像預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)字圖像處理的灰度直方圖 7 在醫(yī)學(xué)方面，為了改善 X 射線操作人員的工作條件，可采用低輻射 X 射線曝光，但這樣獲得的 X 光片灰度級集中在暗區(qū)，導(dǎo)致某些圖像細(xì)節(jié)無法看清，判讀困難。直方圖的縱坐標(biāo)都對應(yīng)著該灰度級在圖像中出現(xiàn)的概率。 直方圖定義 直方圖： 圖像直方圖是 圖像處理中一種十分重要的圖像分析工具，它描述了一幅圖像的灰度級內(nèi)容，任何一幅圖像的直方圖都包含了豐富的信息，它主要用在圖象分割，圖像灰度變換等處理過程中。 灰度級變換 (點(diǎn)運(yùn)算 )的定義 ★ 對于輸入圖象 f(x， y)，灰度級變換 T 將產(chǎn)生一個(gè)輸出圖像 g(x， y)，且g(x， y)的每一個(gè)像素值都是由 f(x， y)的對應(yīng)輸入像素點(diǎn)的值決定的， g(x，y)=T(f(x， y))。 使用黑白或 灰度掃描 儀生成的圖像通常以灰度顯示 。 圖像預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)字圖像處理的灰度直方圖 6 第二章 數(shù)字圖像處理的灰度直方圖 灰度的定義 灰度使用黑 色調(diào) 表示物體。第三部分講的是圖像的預(yù)處理技術(shù)，其中包括 圖像平滑、銳化等。 文章主要分為四部分，其中，文章的開頭簡單介紹了數(shù)字圖像應(yīng)用的發(fā)展過程，還對本文應(yīng)用的 matlab 開發(fā)工具的發(fā)展進(jìn)行簡單講述。 第六， 應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱 ， 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。高層次的作圖包括二維和三維 的可視化、圖象處理、動(dòng)畫和表達(dá)式作圖。其擁有 600 多個(gè)工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種計(jì)算功能。 第四， 強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力 。 Matlab 一個(gè)高級的距 陣 /陣列語言，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)。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 由一系列工具組成。 matlab 處理圖像的特點(diǎn) 第一， 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來解算問題要比用 C,FORTRAN等語言完 成 相同的事情簡捷得多 。在新的版本中也加入了對 C， FORTRAN， C++ ， JAVA 的支持。 MATLAB 可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計(jì) 與分析等領(lǐng)域。 MATLAB 和 Mathematica、 Maple 并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。 MATLAB 是由美國 mathworks 公司發(fā)布的主要面對科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。 5. 其他應(yīng)用 圖像的遠(yuǎn)距離通信；多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用；電視電話；服裝試穿顯示；理發(fā)發(fā)型預(yù)測顯示；電視會(huì)議；辦公自動(dòng)化、現(xiàn)場視頻管理等。 3. 工業(yè)應(yīng)用 CAD 和 CAM 技術(shù)用于模具、零件制造、服裝、印染業(yè)；零件 、產(chǎn)品無損檢測，焊縫及內(nèi)部缺陷檢查；交通管制、機(jī)場監(jiān)控；火車車皮識別等。 1. 在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 圖像預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 緒論 4 主要包括顯微圖像處理； DNA 顯示分析；紅、白血球分析計(jì)數(shù)；蟲卵及組織切片的分析；癌細(xì)胞的識別；染色體分析等等。近年來計(jì)算機(jī)識別、理解圖像的技術(shù)發(fā)展很快，也就是圖像處理的目的除了直接供人觀看（ 如醫(yī)學(xué)圖像是為醫(yī)生觀看作診斷）外，還進(jìn)一步發(fā)展了與計(jì)算機(jī)視覺有關(guān)的應(yīng)用，如郵件自動(dòng)分檢，車輛自動(dòng)駕駛等。實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往要用不同的方法，反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)才能達(dá)到滿意的效果。例如一個(gè)圖像增強(qiáng)系統(tǒng)可以通過 高通濾波器 來突出圖像的輪廓線，從而使機(jī)器能夠測量輪廓線的形狀和周長。當(dāng)不存在噪聲時(shí)，維納濾波器成為理想的反向?yàn)V波器。尋求一估值 ,使優(yōu)度準(zhǔn)則函數(shù)值最小。 W0 的選擇應(yīng)使 H(u， v)在 u2+v2≤W 范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)零點(diǎn)。通常把 稱為反向 濾波器 。它們的 傅里葉變換 存在關(guān)系 G(u， v＝ H(u， v)F(u， v)。例如大氣流的擾動(dòng)，光學(xué)系統(tǒng)的像差，相機(jī)和物體的 相對運(yùn)動(dòng) 都會(huì)使遙感圖像發(fā)生退化。 校正各種原因所造成的圖像退化，使重建或估計(jì)得到的圖像盡可能逼近于理想無退化的像場。局部區(qū)域大小可以是固定的，也可以是逐點(diǎn)隨灰度值大小變化的。對平滑技術(shù)的基本要求是在消去噪聲的同時(shí)不使圖像輪廓或線條變得模糊不清?；叶葰w一化、幾何歸一化和變換歸一化是獲取圖像不變性質(zhì)的三種歸一化方法。在一般情況下，某些因素或變換對圖像一些性質(zhì)的影響可通過歸一化處理得到消除或減弱，從而可以被選作測量圖像的依據(jù)。 使圖像的某些特征在給定變換下具有不變性質(zhì)的一種圖像標(biāo)準(zhǔn)形式。對于衛(wèi)星圖像的系統(tǒng)誤差，如地球自轉(zhuǎn)、掃描鏡速度和地圖投影等因素所造成的 畸變 ,可以用模型表示 ,并通過幾何變換來消除。由于 M、 N 和 b三者的乘積決定一幅圖像在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)量，因此在存儲(chǔ)量一定的條件下需要根據(jù)圖像的不同性質(zhì)選擇合適的 M、 N 和 b值，以獲取最好的處理效果。在接收裝置的空間和灰度分辨能力范圍內(nèi) ,M、 N 和 b的數(shù)值越大 ,重建圖像的質(zhì)量就越好。在 MN點(diǎn)陣上對照片灰度采樣并加以量化（歸為 2b個(gè)灰度等級之一），可以得到計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)字圖像。預(yù)處理過程一般有數(shù)字化、幾何變換、歸一化、平滑、復(fù)原和增強(qiáng)等步驟。 圖像預(yù)處理的內(nèi)容 在圖像分析中，對輸入圖像進(jìn)行特征抽取、分割和匹配前所進(jìn)行的處理。另外，對處理程序自由加以改變，可進(jìn)行各種各樣的處理。而在模擬圖像處理中，就會(huì)因?yàn)楦鞣N干擾及設(shè)備故障而無法保持圖像的再現(xiàn)性。將它們輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，用計(jì)算機(jī)容易處理的方式表示。而在模擬圖像處理中，要想使精度提高一個(gè)數(shù)量級，就必須對處理裝置進(jìn)行大幅度改進(jìn)。即使處理圖像變大，只需改變數(shù)組的參數(shù)，而處理 方法不變。 數(shù)字圖像處理的特點(diǎn) 同模擬圖像處理相比，數(shù)字圖像處理有很多優(yōu)點(diǎn)。盡管目前一般采用順序處理的計(jì)算機(jī)，對大數(shù)據(jù)量的圖像處理速度不如光學(xué)方法快，但是其處理的精度高，實(shí)現(xiàn)多種功能的、高度復(fù)雜的運(yùn)算求解非常靈活方便。 數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)及其應(yīng)用 在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前，模擬圖像處理占主 導(dǎo)地位?？偟膩碚f，數(shù)字圖像處理包括點(diǎn)運(yùn)算、幾何處理、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像形態(tài)學(xué)處理、圖像編碼、圖像重建、模式識別等。matlab III 目 錄 第 一章 緒 論 ........................................................... 1 何謂數(shù)字圖像處理 .................................................. 1 數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)及其應(yīng)用 ........................................ 1 數(shù)字圖像處理的特點(diǎn) ............................................ 1 圖像預(yù)處理的內(nèi)容 ............................................