【正文】 行。 圖像平滑與銳化 平滑獲得的圖像可能會因為各種原因而被污染，產(chǎn)生噪聲。噪聲并不僅限于人眼所見的失真，有些噪聲只針對某些具體的圖像處理過程產(chǎn)生影響。有些圖像是通過掃描儀掃描輸入或傳輸通道傳輸過來的。這些噪聲一般是隨機產(chǎn)生的，因此具有分布和大小不規(guī)則性的特點。如何既平滑掉噪聲又盡量保持圖像細節(jié)，是圖像平滑的主要研究任務(wù)。這時可以采用線性濾波和中值濾波的方法。對于給定的圖像f(x，y)中的每一個點（m，n），取其領(lǐng)域s。設(shè)S是3*3的正方形鄰域，點（m，n）位于S中心，則： ()（2） 中值濾波中值濾波就是輸出圖像的某點象素等于該象素鄰域中各象素灰度的中間值。設(shè)s含有M個像素{a1，a2，?，aM}，將其按大小排序，若M是奇數(shù)時，則位于中間的那個象素值就是修改后圖像g(x,y)在點f(m,n)處的像素值；若M是偶數(shù)則取中間兩個象素的平均值作為修改后圖像g(x,y)在點（m,n）處的像素值。圖像銳化處理的目的是為了使圖像的邊緣、輪廓線以及圖像的細節(jié)變得清晰，經(jīng)過平滑的圖像變得模糊的根本原因是圖像受到了平均或積分運算，因此可以對其進行逆運算（如微分運算）就可以使圖像變得清晰。為了要把圖像中間任何方向伸展的邊緣和輪廓變得清晰，我們希望對圖像的某種運算是各向同性的。對圖像函數(shù)F(j,k)，其在點（j,k）上的梯度定義為矢量： ()從梯度的性質(zhì)可知，梯度的方向確定了圖像F(j,k)的最大變化率的方向，G[F(j,k)]的幅度為下式： ()對于數(shù)字圖像，用差分來近似微分。最簡單的方法就是令（x,y）點上銳化后的圖像函f(x,y)數(shù)值等于原始圖像在該點上的梯度值，即： ()此法的缺點是處理后的圖像僅顯示出輪廓，灰度平緩變化的部分由于梯度值較小而顯得很黑。拉普拉斯算子對圖像中的噪聲非常敏感，為了減少噪聲的影響，在做增強處理之前，先將待處理的圖像進行平滑，再做拉普拉斯運算。因為梯度一階微分算子會在較大范圍內(nèi)形成梯度值，差分的結(jié)果不適合精確定位。（3） 高通濾波圖像邊緣與高頻分量相對應(yīng)，高通濾波器可以讓高頻分量暢通無阻，而對低頻分量則充分限制，從而達到圖像銳化的目的。 色彩增強彩色技術(shù)是從可視性角度實現(xiàn)圖像增強的有效方法之一。 假彩色處理假彩色處理的對象是三基色描繪的自然圖像或同一景物的多光譜圖像。這樣做的目的是使目標物置于奇特的環(huán)境中以引起觀察者的注意。如眼網(wǎng)膜中視錐體和視桿體對可見光區(qū)的綠色波長比較敏感，于是可將原來非綠色描述的圖像細節(jié)或目標物經(jīng)假彩色處理變成綠色，來達到分辨率的目的。 偽彩色處理偽彩色增強是針對灰度圖像提出的，其宗旨是把離散黑白圖像的不同灰度級按照線性或者非線性映射成不同彩色，利用人眼對彩色的敏感性，應(yīng)運偽彩色處理構(gòu)成圖像內(nèi)目標物間的色差，來提高圖像內(nèi)容的可分辨度。屆時看成是一個二維的強度函數(shù)，然后用m個平行于水平面的切割平面作切割，得到m個不同的灰度區(qū)間。強度分層可通過硬件實現(xiàn)，也可由編程來實現(xiàn)。（2） 變換－合成法將圖像灰度同時送入紅、綠、藍三個變換器，產(chǎn)生受變換函數(shù)調(diào)制的三基色分量,用這三個分量分別控制彩色顯示。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。是國際公認的優(yōu)秀數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一。MATLAB包括擁有數(shù)百個內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包(Toolbox).,可視化建模仿真,控制工具包,信號處理工具包,通信工具包等都屬于此類.,所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件,用戶通過對源程序的修改或加入自己編寫程序構(gòu)造新的專用工具包. MATLAB產(chǎn)生的歷史背景在70年代初期,Cleve ,這兩個程序庫代表矩陣運算的最高水平.　1983年春天,Cleve Moler到Standford大學(xué)講學(xué),MATLAB深深地吸引了工程師John ,他和Cleve Moler,Steve Bangert一起,.　在當今30多個數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中,就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言,如MATLAB,Xmath,Gauss等,這類軟件長于數(shù)值計算,對處理大批數(shù)據(jù)效率高。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。MATLAB的出現(xiàn)，為各國科學(xué)家開發(fā)學(xué)科軟件提供了新的基礎(chǔ)?！≡趪猓琈ATLAB已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題?？梢哉f，無論你從事工程方面的哪個學(xué)科，都能在MATLAB里找到合適的功能。MATLAB最突出的特點就是簡潔。MATLAB給用戶帶來的是最直觀，最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。（1）語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。由于庫函數(shù)都由本領(lǐng)域的專家編寫，用戶不必擔心函數(shù)的可靠性。（2）運算符豐富。 （3）MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如for循環(huán)，while循環(huán)，break語句和if語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。例如，在MATLAB里，用戶無需對矩陣預(yù)定義就可使用。（6）MATLAB的圖形功能強大。MATLAB還具有較強的編輯圖形界面的能力。由于MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序為解釋執(zhí)行，所以速度較慢。MATLAB包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。其工具箱又分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱用于多種學(xué)科。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進行高、精、尖的研究。開放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點。 MATLAB在圖像處理中的應(yīng)用圖像處理工具包是由一系列支持圖像處理操作的函數(shù)組成的。下面就MATLAB 在圖像處理中各方面的應(yīng)用分別進行介紹。MATLAB 提供了圖像文件讀入函數(shù) imread()，用來讀取如:bmp、tif、tiffpcx 、jpg 、gpeg 、hdf、xwd等格式圖像文；圖像寫出函數(shù) imwrite() ，還有圖像顯示函數(shù) image()、imshow()等等。MATLAB 提供了圖像的和、差等線性運算 ，以及卷積、相關(guān)、濾波等非線性算。（3） 圖像變換。（4） 圖像的分析和增強。（5） 圖像的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理。以上所提到的 MATLAB在圖像中的應(yīng)用都是由相應(yīng)的MATLAB函數(shù)來實現(xiàn)的，使用時，只需按照函數(shù)的調(diào)用語法正確輸入?yún)?shù)即可。圖像邊緣對圖像識別和計算機分析十分有用，在MATLAB中，函數(shù) edge()用于灰度圖像邊緣的提取，它支持六種不同的邊緣提取方法，即Sobel方法、Prewitt 方法、Robert 方法，Laplacian2Gaussian方法、過零點方法和Canny方法。另一類是間接對比度增強方法。直方圖拉伸是通過對比度拉伸對直方圖進行調(diào)整，從而“擴大”前景和背景灰度的差別，以達到增強對比度的目的，這種方法可以利用線性或非線性的方法來實現(xiàn)。下面以直方圖均衡法為例對圖像增強算法進行實現(xiàn)。亮度是觀察者對所看到的物體表面反射光強的量度。人們?nèi)粘？吹降膱D像一般是從目標上反射出來的光組成的，所以可看成由兩部分構(gòu)成：入射到可見場景上光的量；場景中目標對反射光反射的比率。與和都成正比，可表示成＝。灰度級的直方圖給出了一幅圖像概貌的描述，通過修改灰度直方圖來得到圖像增強。D:\39。 imshow(A) title(39。) imwrite(rgb2gray(A),39。)。 [m,n]=size(A)。 for k=0:255 GP(k+1)=length(find(A==k))/(m*n)。g39。原圖像直方圖39?；叶戎?9。出現(xiàn)概率39。 for i=1:256 for j=1:iS1(i)=GP(j)+S1(i)。 for i=1:256GPeq(i)=sum(GP(find(S2==i)))。b39。均衡化后的直方圖39?；叶戎?9。出現(xiàn)概率39。 均衡化后圖像 for i=0:255 PA(find(A==i))=S2(i+1)。均衡化后圖像39。39。 均衡化后圖像直方圖結(jié) 論數(shù)字圖像增強技術(shù)是數(shù)字圖像處理的基本技術(shù)，圖像增強的目的是突出圖像中人或者機器感興趣的特征部分，為后續(xù)的圖像識別、理解、輸出顯示等服務(wù)。圖像處理的研究，也就是針對某一問題最多也就是某一類型問題的算法的研究。隨著科技的發(fā)展圖像處理技術(shù)必將更廣泛的應(yīng)用到人們的生活中，人們一定能找到一個又一個辦法，來完善圖像處理這座科學(xué)的殿堂，使之更燦爛與輝煌。我以前很懶散，但是經(jīng)過***老師幾個月來不倦教誨和悉心指導(dǎo)，我變了很多，謝謝*老師。同時感謝我們電子電氣工程系各位領(lǐng)導(dǎo)和老師為我們提供了優(yōu)越的條件，讓我們有這樣的機會來學(xué)習(xí)這門課程,還要感謝畢業(yè)設(shè)計期間給我提供幫助和便利的各位朋友們，謝謝你們一直對我的支持。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日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）。、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