【正文】 義： 令集合 R 代表整個(gè)圖像區(qū)域 ， 對(duì) R 的分割可看做將 R 分成若干個(gè)滿足以下 5 個(gè)條件的非空的子集 (子區(qū)域 )： (1) RRU ?? in1i(分割所得全部子區(qū)域的總和 (并集 )應(yīng)能包括圖象中所有象素或?qū)D象中每個(gè)象素都劃分進(jìn)一個(gè)子區(qū)中 ) (2) 對(duì)所有的 i 和 j ,有 Ri∩Rj = 248。 上面的定義，不僅說明了分割的含義，而且對(duì)分割也有指導(dǎo)作用。條件 (1)和條件 (2)說明正確的分割準(zhǔn)則應(yīng)適用于所有的區(qū)域和所有的象素，條件 (3)和條件 (4)說明合理的分割準(zhǔn)則應(yīng)能夠幫助確定各區(qū)域象素有代表性的特性，條件 (5)則說明完整的分割準(zhǔn)則應(yīng)該直接或間接地對(duì)區(qū)域內(nèi) 象素連通性有一定要求或限定。 圖像分割技術(shù)包括并行邊界技術(shù)、串行邊界技術(shù)、并行區(qū)域技術(shù)和串行區(qū)域技術(shù)。 圖像復(fù)原 圖像恢復(fù)就是要 除去或減少在獲得圖像過程中因各種原因產(chǎn)生的退化。圖像復(fù)原常用 兩 種方法。當(dāng)有了關(guān)于圖像本身的先驗(yàn)知識(shí)時(shí)，可以建立原始圖像的模型，然后在觀測到的退化圖像中通過檢測原始圖像而復(fù)原圖像 。在給定模型的條件下，圖像恢復(fù)技術(shù)可分為無約束和有約束的兩大類。另外根據(jù)處理所在域，圖像恢復(fù)技術(shù)還可以分為頻域和空域兩大類。 MATLAB 簡介 MATLAB 是一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境。 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。 MATLAB的圖像處理功能主要集中在他的圖像 處理工具箱中 (Image proeessing Toolbox)?？梢赃M(jìn)行如幾何操作、線性濾波和濾波器設(shè)計(jì)、圖像的變換與增強(qiáng)、二值圖像操作以及形態(tài)學(xué)處理等圖像處理操作 [7]。這些函數(shù) ， 涵蓋了包括近期研究成果在內(nèi)的幾乎所有的圖像處理方法。 MATLAB 的圖像處理工具箱功能十分強(qiáng)大 ， 利用這些圖像處理工具箱 ， 并結(jié)合其強(qiáng)大 的數(shù)據(jù)處理能力 ， 可不必關(guān)心圖像文件的格式、讀寫、顯示等細(xì)節(jié) ， 從而把精力集中在算法研究上 ， 大大提高了工作效率。 將 MATLAB 用于數(shù)字圖像處理 ,其優(yōu)點(diǎn)在于以下幾個(gè)方面 : (1) 強(qiáng)大、高效的矩陣和數(shù)組運(yùn)算功能。 (3) 語言簡潔緊湊 ， 使用靈活 ， 程序書寫形式自由。 (4) 向用戶提供各種方便的繪圖功能。 (6) 集 成了各種變 換函數(shù) ,不僅方便了研究人員 ， 而且使源程序簡潔明了 、 易實(shí)現(xiàn) [10]。 圖 圖 片 圖 圖 圖 首先，介紹一下灰度直方圖， 灰度直方圖 (histogram)是灰度級(jí)的 函數(shù) ，它表示 圖象 中具有每種灰 度級(jí)的 象素 的個(gè)數(shù)，反映圖象中每種灰度湖北師范學(xué)院 2021屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 9 出現(xiàn)的 頻率 。 從前面幾幅圖可以看出，在處理之前，原圖像的灰度主要集中在 20到110之間，在對(duì)灰度圖像進(jìn)行均衡化處理后，圖像的灰度幾乎是平均分布的，也就是增加了圖像像素灰度值的動(dòng)態(tài)范圍，使圖像的整體對(duì)比度效果更佳。 邊緣 (Edge)是指圖像局部亮度變化最顯著的部分，它存在與目標(biāo)與背景、目標(biāo)與目標(biāo)、區(qū)域與區(qū)域之間。圖像邊緣信息在圖像分析和人的視覺中都是十分重要的，是圖像識(shí)別中提 取圖像特征的一個(gè)重要屬性。邊緣檢測的實(shí)質(zhì)是采用某種算法來提取出圖像中對(duì)象與背景間的交界線，其目的就是要突出圖像的邊緣以便提取圖像的特征 [11]。 圖 圖 湖北師范學(xué)院 2021屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 圖 圖 圖 比較上面分別用 5種 算子對(duì)圖像進(jìn)行的邊緣檢測效果，可以很清楚的看出使用 canny算子的效果最好，檢測到得邊緣連續(xù)性好而且清晰；使用 log算子效果也很好，但是連續(xù)性不如 canny算子；其他三個(gè)算子檢測到得邊緣效果差不多，許多邊緣檢測不到，而且連續(xù)性也不好。 通過對(duì)上面的計(jì)算結(jié)果的分析，本 設(shè)計(jì)對(duì)施加了高斯噪聲圖像新的邊緣檢測提出一個(gè)新方案：首先對(duì)含高斯噪聲的圖像進(jìn)行均值濾波處理，然后對(duì)處理后的圖像使用 canny算子和 roberts算子進(jìn)行邊緣檢測 ， 然后將兩個(gè)算子檢測到得的邊緣進(jìn)行疊加，得到新的檢測邊緣。 計(jì)算結(jié)果分析 通過比較圖 2 和圖 4 可看出圖像對(duì)比度明顯增加 ， 圖像變得清晰 ， 比較圖 3 和圖 5，均衡化后的直方圖形狀也比原直方圖的形狀更理想，像素的灰湖北師范學(xué)院 2021屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 度值分布均勻，即達(dá)到增強(qiáng)圖像的對(duì)比度的效果。雖然 sobel 算子和 prewitt 算子邊緣定位效果不錯(cuò) , 但檢測出的邊緣易出現(xiàn)多像素寬度。 roberts 算子定位比較精確 , 但是由于不包括平滑 , 所以對(duì)噪聲比較敏感，顯然 prewitt和 sobel 算子的檢測效果要好些 。 canny 算子是以一階導(dǎo)數(shù)為基礎(chǔ)來判斷邊緣點(diǎn)。但同樣該算子也會(huì)將部分高頻邊緣平滑掉 ， 造成邊緣丟失，無法被檢測。但是使用均值濾波去噪聲時(shí)，所選模板尺寸比較重要，模板尺寸越大去噪效果越好。 4．小結(jié) 本文主要工作總結(jié) 通過閱讀大量的文獻(xiàn)，對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)有了一定的了解，同時(shí)通過使用 MATLAB 圖像處理工具箱對(duì)圖像進(jìn)行處理，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行觀察和分析，更加深了對(duì) 圖像處理的直觀認(rèn)識(shí)。 (2) 對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)的主要內(nèi)容進(jìn)行了比較詳細(xì)的陳述。 (4) 通過 MATLAB 軟件對(duì)其中的圖像增強(qiáng)和圖像的邊緣檢測以及平滑處理等內(nèi)容進(jìn)行了仿真，并展示仿真的效果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。 展望 如今，圖像是人們獲取和交換信息的主 要來源。隨著科技的發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍也將不斷增大。 (2) 生物工程方面：最常見的就是 CT 圖 ， X 光圖像，超聲波圖像處理等領(lǐng)域也都會(huì)用到數(shù)字圖像處理技術(shù)。 (4) 通信工程方面：主要的發(fā)展方向在于聲音、圖像、文字和數(shù) 據(jù)結(jié)合的流媒體通信。 (6) 在軍事及犯罪方面：例在如導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)，人臉識(shí)別，指紋識(shí)別，不完整圖片復(fù)原等方面都有圖像處理技術(shù)的應(yīng)用。具體表現(xiàn)： ① 提高硬件速度 。主要是提高采集分辨率和顯示分辨率，其主要困難是顯像管的制造和圖像 圖形刷新存取速度 ； ③ 立體化。 20 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)的多媒體技術(shù)，其關(guān)鍵技術(shù)就是圖像數(shù)據(jù)的壓縮，目前數(shù)據(jù)壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)有多個(gè) ， 而且還在發(fā)展 ， 它將朝著人類接收和處理信息最自然的方式發(fā)展 ；⑤ 智能化。 從整體上看，圖像處理技術(shù)目前還沒有國際標(biāo)準(zhǔn)。 (3) 硬件芯片的開 發(fā)研究。 (4) 新理論和新算法的研究。 5．致謝 本次畢 業(yè)設(shè)計(jì)是在楊義發(fā)老師的指導(dǎo)下完成的，從課題選擇到項(xiàng)目最終完成，楊老師始終給我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)深深感染了我，在我做這個(gè)項(xiàng)目遇到困難和茫然的時(shí)候，在我想對(duì)論文中的難點(diǎn)不懂的時(shí)候，也是楊老師始終沒有放棄的幫助我，讓我最終可以完成這個(gè)項(xiàng)目。 湖北師范學(xué)院 2021屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 15 參考文獻(xiàn) [1] 岡薩雷斯 (美 ). 數(shù)字圖像處理 [M]. 電子工業(yè)出版社 ,2021:1~50 [2] 王 磊 . 基 于 MATLAB 的數(shù)字圖像處理 [J]. 蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) , 2021,20(2):53~54 [3] 賀興華 ,周媛媛 ,王繼陽 ,周 暉等 . 圖像處理 [M]. 人民郵電出版社 , 2021:50~150 [4] 白 羽 ,索麗敏 ,孟艷君 . 基于 MATLAB 的數(shù)字圖像處理分析及應(yīng)用 [J]. 信息科學(xué) ,2021,(32): 84~85 [5] 章毓晉 . 圖像工程 (上冊(cè) )—— 圖像處理和分析 [M]. 清華大學(xué)出版社 , 1999:100~150 [6] 賈小軍 . 基于 Matlab 的圖像增強(qiáng)技術(shù)研 究 [J]. 渭南師范學(xué)院 學(xué) 報(bào) , 2021,23 (2): 68~69 [7] 賈 偉 . MATLAB在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用 [J]. Silicon Valley,2021,(8): 92~133 [8] 叢 波 . 基于 MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)及應(yīng)用 [J]. 中國信息科 技 , 2021,(5): 86~89 [9] 涂望明 ,魏友國 ,施少敏 . MATLAB 在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用 [J]. 微計(jì)算機(jī)信息 ,2021,23(6):299~300 [10] 于廣州 ,楊秀娟 . MATLAB 在圖像處理中的應(yīng)用 [J]. 中國校外教育 (理論 ),2021, (2): 166~167 [11] 張秀蘭 . 基于 MATLAB的數(shù)字圖像的邊緣檢測 [J]. 吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào) , 2021,27(2): 59~60 [12] 陳炳權(quán) ,劉宏立 ,孟凡斌 . 數(shù)字圖像處理技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向 [J].吉首大學(xué)學(xué)報(bào) ,2021,30(1): 67~68 湖北師范學(xué)院 2021屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 附錄 源碼： i=imread(39。)。... k=imnoise(j,39。,)。39。... j=rgb2gray(i)。39。... j=rgb2gray(i)。39。... j=rgb2gray(i)。... imhist(k)%均衡化后直方圖 i=imread(39。)。... k=histeq(j)。39。... j=rgb2gray(i)。log39。... imshow(k)%log 算子圖片 ,canny,sobel,prewitt, i=imread(39。)。... k=imnoise(j,39。,0,)。average39。... imshow(l)%高斯噪聲均值濾 波 湖北師范學(xué)院 2021屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 17 i=imread(39。)。... k=imnoise(j,39。,)。average39。... m=edge(l,39。)。%高斯噪聲圖像邊緣檢測 i=imread(39。)。... k=imnoise(j,39。,)。average39。... m=edge(l,39。)。roberts39。... a=m+n。 湖北師范學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）評(píng)審表 系部名稱 物理與電 子科學(xué)學(xué)院 學(xué)生姓名 李燦輝 班級(jí)名稱 0703班 評(píng)閱人 姓名 楊義發(fā) 專業(yè)方向 電子信息 科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生學(xué)號(hào) 2021112020323 提交時(shí)間 2021年 5月 20日 評(píng)閱人 職稱 副 教授 論文題目 基于 MATLAB的數(shù)字圖像處理 論文或設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了一下方面的工作： 1對(duì)數(shù)字圖像處理內(nèi)容及過程進(jìn)行了詳細(xì)的敘述。 3對(duì) MATLAB以及其圖像處理工具箱進(jìn)行了簡要的敘述。 5提出一個(gè)新的圖像處理方案，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真。 評(píng)閱人評(píng)語 該生在論文中對(duì)數(shù)字圖像處理中的圖像增強(qiáng)及邊緣處理方法進(jìn) 行了綜述，提出了一種新的處理方法，并用 matlab仿真。 該論文達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，同意答辯。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 849Gx^Gjqv^$UE9wE