【正文】 the gradient algorithm, image sharpening methods also have Roberts, Prewitt, Sobel, Laplacian and etc. These methods were introduced, pared and analyzed. Finally, MATLAB is introduced. And a part of the image sharpening algorithm is achievd and the results afe recorded. Through the simulation and parison of the various algorithms, each algorithm has its own advantages and disadvantages. After the features of the image using in this paper are analyzed, it improves the Laplacian algorithm contrapositively, namely using highelevating filtering to improve the brightness of the image. Experimental results show that the method is feasible and achieves the desired sharpening effect.Key words: Image enhancing。MATLAB。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： IV注 意 事 項（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300 字左右） 、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論） 、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等） ，文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。當圖像以數(shù)字形式進行處理和傳輸時，由于具有質(zhì)量好、成本低和易于實現(xiàn)等優(yōu)點，這種存儲和傳輸格式已經(jīng)成為該領(lǐng)域當前和未來的主要發(fā)展趨勢。一幅圖像可以定義為一個二維函數(shù) ，這里 x 和 y 表示 2D 空間中一個坐標點的位置，)y,(f而幅值 f 則代表圖像在坐標 上的某種性質(zhì)的數(shù)值。數(shù)字圖像常用矩陣來描述。圖像的各個像素灰度值可按一定的順序存放在數(shù)組 T 中。數(shù)字圖像處理，就是把數(shù)字圖像經(jīng)過一些特定數(shù)理模式的加工處理，以達到有利于人眼視覺或某種接收系統(tǒng)所需要的圖像的過程。隨著計算機軟硬件技術(shù)的突飛猛進，以及數(shù)字處理技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字圖像處理在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、國防以及現(xiàn)代管理決策等各行各業(yè)都得到越來越多的應(yīng)用。它采用位映射存儲格式，除了圖像深度可選以外，不采用其他任何壓縮，因此，BblP 文件所占用的空間很大。BMP 文件存儲數(shù)據(jù)時，圖像的掃描方式是按從左到右、從下到上的順序?！　〉湫偷?BMP 圖像文件由三部分組成：位圖文件頭數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含 BMP 圖像文件的類型、顯示內(nèi)容等信息；位圖信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含有 BMP 圖像的寬、高、壓縮方法，以及定義顏色等信息。Windows 位圖文件格式與其他 Microsoft Windows 程序兼容。為了保證照片圖像的質(zhì)量，請使用 PNG 、JPEG、TIFF 文件?！　?yōu)點：BMP 支持 1 位到 24 位顏色深度。缺點： BMP 不支持壓縮，這會造成文件非常大。(2) PCX 圖像文件格式PCX 這種圖像文件的形成是有一個發(fā)展過程的。以后，微軟公司將其移植到 Windows 環(huán)境中，成為 Windows 系統(tǒng)中一個子功能?！　CX 是最早支持彩色圖像的一種文件格式，現(xiàn)在最高可以支持 256 種彩色，如圖 425 所示，顯示 256 色的彩色圖像?！　CX 圖像文件由文件頭和實際圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成。PCX 圖像文件中的數(shù)據(jù)都是用 PCXREL 技術(shù)壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。PCX 的圖像深度可選為 l、8bit。PCX 文件采用 RLE 行程編碼，文件體中存放的是壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。(3) TIFF 圖像文件格式TIFF (TaglmageFileFormat)圖像文件是由 Aldus 和 Microsoft 公司為桌上出版系統(tǒng)研制開發(fā)的一種較為通用的圖像文件格式?！　IFF 支持多種編碼方法，其中包括 RGB 無壓縮、 RLE 壓縮及 JPEG 壓縮等?！　IFF 圖像文件由三個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，分別為文件頭、一個或多個稱為 IFD 的包含標記指針的目錄以及數(shù)據(jù)本身。這個結(jié)構(gòu)是一個 TIFF 文件中唯一的、有固定位置的部分；IFD 圖像文件目錄是一個字節(jié)長度可變的信息塊，Tag標記是 TIFF 文件的核心部分，在圖像文件目錄中定義了要用的所有圖像參數(shù)，目錄中的每一目錄條目就包含圖像的一個參數(shù)。GIF 文件的數(shù)據(jù)，是一種基于 LZW 算法的連續(xù)色調(diào)的無損壓縮格式。目前幾乎所有相關(guān)軟件都支持它，公共領(lǐng)域有大量的軟件在使用 GIF 圖像文件。所以 GIF 的圖像深度從 lbit 到 8bit，也即 GIF 最多支持 256 種色彩的圖像。GIF 解碼較快，因為采用隔行存放的 GIF 圖像，在邊解碼邊顯示的時候可分成四遍掃描。在顯示 GIF 圖像時，隔行存放的圖像會給您感覺到它的顯示速度似乎要比其他圖像快一些，這是隔行存放的優(yōu)點。尤其是使用過高的壓縮比例，將使最終解壓縮后恢復(fù)的圖像質(zhì)量明顯降低，如果追求高品質(zhì)圖像，不宜采用過高壓縮比例。而且 JPEG 是一種很靈活的格式，具有調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的功能，允許用不同的壓縮比例對文件進行壓縮，支持多種壓縮級別，壓縮比率通常在 10：1 到 40：1 之間，壓縮比越大，品質(zhì)就越低；相反地，壓縮比越小，品質(zhì)就越好。當然也可以在圖像質(zhì)量和文件尺寸之間找到平衡點?！　PEG 格式是目前網(wǎng)絡(luò)上最流行的圖像格式，是可以把文件壓縮到最小的格式，在 Photoshop 軟件中以 JPEG 格式儲存時，提供 11 級壓縮級別，以 0—10 級表示。即使采用細節(jié)幾乎無損的 10 級質(zhì)量保存時，壓縮比也可達 XX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文45：1。經(jīng)過多次比較，采用第 8 級壓縮為存儲空間與圖像質(zhì)量兼得的最佳比例。目前各類瀏覽器均支持 JPEG 這種圖像格式，因為 JPEG 格式的文件尺寸較小，下載速度快。JPEG2022 格式有一個極其重要的特征在于它能實現(xiàn)漸進傳輸，即先傳輸圖像的輪廓，然后逐步傳輸數(shù)據(jù)，不斷提高圖像質(zhì)量，讓圖像由朦朧到清晰顯示。JPEG2022 和 JPEG 相比優(yōu)勢明顯，且向下兼容，因此可取代傳統(tǒng)的 JPEG 格式。(6) TGA 格式TGA 格式 (Tagged Graphics)是由美國 Truevision 公司為其顯示卡開發(fā)的一種圖像文件格式，文件后綴為．tga，已被國際上的圖形、圖像工業(yè)所接受。TGA 圖像格式最大的特點是可以做出不規(guī)則形狀的圖形、圖像文件，一般圖形、圖像文件都為四方形，若需要有圓形、菱形甚至是縷空的圖像文件時，TGA 可就派上用場了。(7) EXIF 格式EXIF 的格式是 1994 年富士公司提倡的數(shù)碼相機圖像文件格式，其實與 JPEG 格式相同，區(qū)別是除保存圖像數(shù)據(jù)外，還能夠存儲攝影日期、使用光圈、快門、閃光燈數(shù)據(jù)等曝光資料和附帶信息以及小尺寸圖像。(9) PNG 圖像文件格式PNG(Portable Network Graphics)的原名稱為可移植性網(wǎng)絡(luò)圖像，是網(wǎng)上接受的最新圖像文件格式。它同時提供 24位和 48 位真彩色圖像支持以及其他諸多技術(shù)性支持。還有如 SVG、PSD、CDR、PCD、DXF 、UFO、EPS 等一些不常見的圖像文件格式基于 MATLAB 的圖像銳化算法研究與仿真5在這就不做一一介紹了?！　?0 世紀 20 年代，圖像處理首次得到應(yīng)用。60 年代末，圖像處理技術(shù)不斷完善，逐漸成為一個新興的學(xué)科。數(shù)字圖像處理主要研究以下內(nèi)容：傅立葉變換、小波變換等各種圖像變換；對圖像進行編碼和壓縮；采用各種方法對圖像進行復(fù)原和增強；對圖像進行分割、描述和識別等。 　　數(shù)字圖像處理因易于實現(xiàn)非線性處理，處理程序和處理參數(shù)可變，故是一項通用性強，精度高，處理方法靈活，信息保存、傳送可靠的圖像處理技術(shù)。廣泛應(yīng)用在遙感、宇宙觀測、影像醫(yī)學(xué)、通信、刑偵及多種工業(yè)領(lǐng)域。即校正在成像、記錄、傳輸或回放過程中引入的數(shù)據(jù)錯誤、噪聲與畸變。以改進傳輸、存儲和處理數(shù)據(jù)效率；③ 影像增強。包括彩色增強、反差增強、邊緣增強、密度分割、比值運算、去模糊等；④ 信息提取。包括采用各種統(tǒng)計分析、集群分析、頻譜分析等自動識別與分類。 數(shù)字圖像處理發(fā)展概況數(shù)字圖像處理(Digital Image Processing)又稱為計算機圖像處理，它是指將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并利用計算機對其進行處理的過程。數(shù)字圖像處理作為一門學(xué)科大約形成于 20 世紀 60 年代初期。圖像處理中，輸入的是質(zhì)量低的圖像，輸出的是改善質(zhì)量后的圖像，常用的圖像處理方法有圖像增強、復(fù)XX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文6原、編碼、壓縮等。他們對航天探測器徘徊者 7號在 1964 年發(fā)回的幾千張月球照片使用了圖像處理技術(shù)，如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等方法進行處理，并考慮了太陽位置和月球環(huán)境的影響，由計算機成功地繪制出月球表面地圖，獲得了巨大的成功。在以后的宇航空間技術(shù)，如對火星、土星等星球的探測研究中，數(shù)字圖像處理技術(shù)都發(fā)揮了巨大的作用。1972 年英國 EMI 公司工程師 Housfield 發(fā)明了用于頭顱診斷的 X 射線計算機斷層攝影裝置，也就是我們通常所說的 CT(Computer Tomograph)。1975 年 EMI 公司又成功研制出全身用的 CT 裝置，獲得了人體各個部位鮮明清晰的斷層圖像。與此同時，圖像處理技術(shù)在許多應(yīng)用領(lǐng)域受到廣泛重視并取得了重大的開拓性成就，屬于這些領(lǐng)域的有航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程、工業(yè)檢測、機器人視覺、公安司法、軍事制導(dǎo)、文化藝術(shù)等，使圖像處理成為一門引人注目、前景遠大的新型學(xué)科。人們已開始研究如何用計算機系統(tǒng)解釋圖像，實現(xiàn)類似人類視覺系統(tǒng)理解外部世界，這被稱為圖像理解或計算機視覺。其中代表性的成果是 70 年代末 MIT 的 Marr 提出的視覺計算理論，這個理論成為計算機視覺領(lǐng)域其后十多年的主導(dǎo)思想。 數(shù)字圖像處理主要研究內(nèi)容數(shù)字圖像處理主要研究內(nèi)容有以下幾個方面： 1) 圖像變換由于圖像陣列很大，直接在空間域中進行處理，涉及計算量很大。目前新興研究的小波變換在時域和頻域中都具有良好的局部化特性，它在圖像處理中也有著廣泛而有效的應(yīng)用。壓縮可以在不失真的前提下獲得，也可以在允許的失真條件下進行。 3) 圖像增強和復(fù)原圖像增強和復(fù)原的目的是為了提高圖像的質(zhì)量，如去除噪聲，提高圖像的清晰度等。如強化圖像高頻分量，可使圖像中物體輪廓清晰，細節(jié)明顯；如強化低頻分量可減少圖像中噪聲影響。 4) 圖像分割圖像分割是數(shù)字圖像處理中的關(guān)鍵技術(shù)之一。雖然目前已研究出不少邊緣提取、區(qū)域分割的方法，但還沒有一種普遍適用于各種圖像的有效方法。 5) 圖像描述是圖像識別和理解的必要前提。對于特殊的紋理圖像可采用二維紋理特征描述。 6) 圖像分類( 識別)圖像分類 (識別)屬于模式識別的范疇，其主要內(nèi)容是圖像經(jīng)過某些預(yù)處理( 增強、復(fù)原、壓縮)后，進行圖像分割和特征提取，從而進行判決分類。 數(shù)字圖像處理的基本特點(1) 目前，數(shù)字圖像處理的信息大多是二維信息，處理信息量很大。因此對計算機的計算速度、存儲容量等要求較高 [2]。與語言信息相比，占用的頻帶要大幾個數(shù)量級。所以在成像、傳輸、存儲、處理、顯示等各個環(huán)節(jié)的實現(xiàn)上，技術(shù)難度較大，成本亦高，這就對頻帶壓縮技術(shù)提出了更高的要求。在圖像畫面上，經(jīng)常有很多像素有相同或接近的灰度。因此，圖像處理中信息壓縮的潛力很大。因此，要分析和理解三維景物必須作合適的假定或附加新的測量，例如雙目圖像或多視點圖像。(5) 數(shù)字圖像處理后的圖像一般是給人觀察和評價的，因此受人的因素影響較大。另一方面，計算機視覺是模仿人的視覺，人的感知機理必然影響著計算機視覺的研究。 數(shù)字圖像處理的優(yōu)點① 現(xiàn)性好。只要圖像在數(shù)字化時準確地表現(xiàn)了原稿，則數(shù)字圖像處理過程始終能保持圖像的再現(xiàn)。按目前的技術(shù)，幾乎可將一幅模擬圖像數(shù)字化為任意大小的二維數(shù)組，這主要取決于圖像數(shù)字化設(shè)備的能力。對計算機而言，不論數(shù)組大小，也不論每個像素的位數(shù)多少，其處理程序幾乎是一樣的?；叵胍幌聢D像的模擬處理，為了要把處理精度提高一個數(shù)量級，就要大幅度地改進處理裝置，這在經(jīng)濟上