基于matlab的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線(xiàn)瀏覽
2025-08-12 00:35本頁(yè)面
【正文】 方法的的技術(shù)有梯度法分割。大多數(shù)的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用某種形式的梯度算子。 第二章 數(shù)字圖像處理技術(shù)軟件MATLAB 簡(jiǎn)介 MATLAB 軟件簡(jiǎn)介MATLAB 是 Math works 公司于推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件，其全稱(chēng)是 Matrix Laboratory，亦即矩陣實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)過(guò)多年的逐步發(fā)展與不斷完善，現(xiàn)已成為國(guó)際公認(rèn)的最優(yōu)秀的科學(xué)計(jì)算與數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一，是近幾年來(lái)在國(guó)內(nèi)外廣泛流行的一種可視化科學(xué)計(jì)算軟件。MATLAB 中的數(shù)字圖像是以矩陣形式表示的，這意味著 MATLAB 強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力用于圖像處理非常有利。 的主要優(yōu)缺點(diǎn) MATLAB 的主要優(yōu)點(diǎn)界面友好，編程效率高M(jìn)ATLAB 是一種以矩陣為基本變量單元的可視化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)類(lèi)型單一，命令表達(dá)方式接近于常用的數(shù)學(xué)公式。功能強(qiáng)大，可擴(kuò)展性強(qiáng)MATLAB 語(yǔ)言不但提供了科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析與可視化、系統(tǒng)仿真等強(qiáng)大的功能，而且具有可擴(kuò)展性特征，具有自動(dòng)控制、信號(hào)處理、圖像處理、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析等 30 多個(gè)具有專(zhuān)門(mén)功能的 MATLAB 工具箱。MATLAB 語(yǔ)句功能十分強(qiáng)大，一條語(yǔ)句可完成十分復(fù)雜的任務(wù)，大大加快了工程技術(shù)人員從事軟件開(kāi)發(fā)的效率。MATLAB 程序不能脫離其環(huán)境運(yùn)行，因此它不能被用于開(kāi)發(fā)商用軟件。 圖像處理工具箱簡(jiǎn)介MATLAB 的圖像處理工具箱功能十分強(qiáng)大,支持的圖像文件格式豐富,如*.BMP、*.JPEG、*.GIF、*.TIFF、*.PCX、*.HDF、*.XWD、*.PNG 等。MATLAB 提供了 15 類(lèi)圖像處理函數(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。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,我們可把精力集中在算法研究上,大大提高了工作效率。 支持的圖像類(lèi)型及其轉(zhuǎn)換分析索引圖像索引圖像包括一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣 A，一個(gè)顏色映射矩陣 B。B 矩陣的每一行分別表示紅色、綠色和藍(lán)色的顏色值。像素顏色由數(shù)據(jù)矩陣 A 作為索引指向矩陣 B 進(jìn)行索引。MATLAB 把灰度圖像存儲(chǔ)為一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，該數(shù)據(jù)矩陣中的元素分別代表了圖像中的像素。大多數(shù)情況下，灰度圖像很少和顏色映射表一起保存。二值圖像與灰度圖像相同，二值圖像只需要一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，每個(gè)像素只取兩個(gè)灰度值。RGB 圖像RGB 圖像，即真彩色圖像，在 MATLAB 中存儲(chǔ)為 nm3 的數(shù)據(jù)矩陣。需要指出的是，RGB圖像不使用Windows顏色映射表。圖像文件格式把 RGB 圖像存儲(chǔ)為 24 位的圖像，紅、綠、藍(lán)分別占 8 位。圖像序列是一個(gè)四維的數(shù)組，圖像幀的序號(hào)在圖像的長(zhǎng)、寬、顏色深度之后構(gòu)成第四維。這樣 MATLAB 就可以利用其強(qiáng)大的矩陣計(jì)算功能實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的數(shù)字處理。 設(shè)計(jì)原則由于要求不同，設(shè)計(jì)出來(lái)的界面也就千差萬(wàn)別。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，一個(gè)好的界面應(yīng)遵從以下三個(gè)原則：簡(jiǎn)單性、一致性、習(xí)常性。那些可有可無(wú)的功能應(yīng)盡量刪去，以保持界面的清潔。這是因?yàn)橛脩?hù)在初次使用新界面時(shí)，總是習(xí)慣于憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行試探。用戶(hù)可能并不了解界面的具體含義及操作方法，但他也可以根據(jù)熟悉標(biāo)志做出正確猜測(cè)，自學(xué)入門(mén)。如對(duì)用戶(hù)操作的響應(yīng)要迅速、連續(xù)。在稿紙上繪出界面草圖，并對(duì)其進(jìn)行審查。編寫(xiě)界面動(dòng)態(tài)功能的程序，對(duì)其功能進(jìn)行逐項(xiàng)檢查。： 系統(tǒng)功能框圖 窗口界面的實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)界面的設(shè)計(jì)主要是利用MATLAB所提供的GU（IGraphUser Interface）向?qū)гO(shè)計(jì)控件而完成的，該向?qū)Э梢詫?shí)現(xiàn)多種控件的設(shè)計(jì)，給用戶(hù)提供了一種友好的交互方式，同時(shí)也給操作帶來(lái)很多方便。啟動(dòng) GUI 的方法啟動(dòng)圖形用戶(hù)界面的方法有很多種，例如可以利用工具欄上的命令按鈕，也可以采用菜單和命令的方式。 Guide 界面上圖就是 Guide 提供的圖形界面設(shè)計(jì)工具集，在此界面下就可以利用控件組件、文本菜單、排列工具等對(duì)系統(tǒng)的界面進(jìn)行設(shè)計(jì)。Fig 文件：該文件包括圖形窗口及其所有后裔的完全包括：該文件包括 GUI 設(shè)計(jì)、控制函數(shù)以及為子函數(shù)的用戶(hù)控u Edit 對(duì)系統(tǒng)的菜所有對(duì)象的屬性值。Fig 文件最有用的地方之一就是對(duì)象句柄的保存和引用，可以使用 open、openfig 和 hgload 。這個(gè) M文件可以分為 GUI 初始化和回調(diào)函數(shù)兩個(gè)部分，用戶(hù)控件的回調(diào)函數(shù)根據(jù)用戶(hù)與 GUI 的具體交互方式分別調(diào)用。然后使用 New Menu 工具欄來(lái)創(chuàng)建菜單，然后可以指定菜單的屬性。第二步就是創(chuàng)建菜單項(xiàng)。如果想要定義快捷菜單可以使用 NewContext Menu 工具來(lái)進(jìn)行創(chuàng)建。其中對(duì)圖像文件如何讀取以及如何寫(xiě)入是本模塊的重點(diǎn)，下面主要介紹這兩個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)。其主要代碼如下：function open_Callback(hObject, eventdata, handles)[filename, pathname] = uigetfile({39。39。39。}S = imread([pathname filename])。axes()。 = hObject。保存保存菜單的實(shí)現(xiàn)主要應(yīng)用uiputfile()標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)盤(pán)處理對(duì)話(huà)框來(lái)實(shí)現(xiàn)，其代碼如下：function save_Callback(hObject, eventdata, handles)global hresult。*.jpg。*.jpg?！?.bmp’,’Bitmapfiles(*.bmp)’。*.jpg39。JPEG (*.jpg)39。*.tif39。Giffiles (*.tif)39。*.*39。All Files (*.*)39。Save as39。If isequal([ ilename,pathname],[0,0])returnelseFile=fullfile(pathname,filename)。當(dāng)然還可以實(shí)現(xiàn)很多有關(guān)編輯的操作，但是無(wú)論哪一種操作，其關(guān)鍵是如何獲得該圖像的句柄。在MATLAB中，圖形對(duì)象是一幅圖中很獨(dú)特的成分，它可以被單獨(dú)地操作。這些對(duì)象按父對(duì)象和子對(duì)象組成層次結(jié)構(gòu)。圖形窗口是根對(duì)象的子對(duì)象；坐標(biāo)軸和用戶(hù)界面對(duì)象是圖形窗口的子對(duì)象；線(xiàn)條、文本、曲面、補(bǔ)片和圖象對(duì)象是坐標(biāo)軸對(duì)象的子對(duì)象。所有其它的對(duì)象（除了uicontrol和uimenu外）都是坐標(biāo)軸的子對(duì)象，并且在這些坐標(biāo)軸上顯示。例如，如果沒(méi)有圖形窗口，plot(rand(size([1：10])))函數(shù)會(huì)用缺省屬性創(chuàng)建一個(gè)新的圖形窗口和一組坐標(biāo)軸，然后
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