1、 数字图像处理数字图像处理 课程设计报告 课设题目：课设题目： 彩色图像增强软件彩色图像增强软件 学学 院：院： 信息科学与工程学院 专专 业：业： 电子与信息工程 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2013 2013 年年 1212 月月 2 27 7 日日 目 录 目 录. I 一. 课程设计任务 .1 二. 课程设计原理及设计方案 .2 2.1 彩色图像基础 .2 2.2 彩色模型 .2 三. 课程设计的步骤和结果 .6 3.1 采集图像 .6 3.2 图像增强 .7 3.3 界面设计 .9 四. 课程设计总结 .12 五. 设计体会 .13 六. 参
2、考文献 .14 - 1 - 一. 课程设计任务 1.1 设计内容及要求：设计内容及要求： （1） 、独立设计方案，根据所学知识，对由于曝光过度、光圈过小或图 像亮度不均匀等情况下的彩色图像进行增强，提高图像的清晰度（通俗地讲， 就是图像看起来干净、对比度高、颜色鲜艳） 。 （2） 、参考 photoshop 软件，设计软件界面，对处理前后的图像以及直 方图等进行对比显示； （3） 、将实验结果与处理前的图像进行比较、分析。总结设计过程所遇 到的问题。 1.2 参考方案参考方案 1、实现图像处理的基本操作 学习使用 matlab 图像处理工具箱，利用 imread（）语句读入图像， 例如 ima
3、ge=imread（flower.jpg） ，利用彩色图像模型转换公式，将 RGB 类 型图像转换为 HSI 类型图像，显示各分量图像(如 imshow（image）)，以及计 算和显示各分量图像直方图。 2、彩色图像增强实现 对 HSI 彩色模型图像的 I 分量进行对比度拉伸或直方图均衡化等处理， 提高亮度图像的对比度。 对 S 分量图像进行适当调整， 使图像色彩鲜艳或柔和。 H 分量保持不变。将处理后的图像转换成 RGB 类型图像，并进行显示。分析 处理图像过程和结果存在的问题。 3、参照“photoshop”软件，设计图像处理软件界面 可设计菜单式界面，在功能较少的情况下，也可以设计按键
4、式界面，视 功能多少而定；参考 matlab 软件中 GUI 设计，学习软件界面的设计 - 2 - 二. 课程设计原理及设计方案 2.1 彩色图像基础彩色图像基础 在图像处理中，颜色的运用主要受两个因素推动。第一，颜色是一个 强有力的描绘子， 它常常可简化目标物的区分及从场景中抽取目标； 第二， 人可以辨别几千种颜色色调和亮度，但相比之下只能辨别几十种灰度层 次。第二个因素对于人工图像分析特别重要。 虽然人的大脑感知和理解颜色所遵循的过程是一种生理心理现象，这 一现象还未被完全了解，但颜色的物理性质可以由实验和理论结果支持的 基本形式来表示。 2.2 彩色模型彩色模型 色彩模型：RGB 模型、
5、CMY 模型、CMYK 模型、HIS 模型、HSV 模型、 YUV 模型、YIQ 模型。 2.2.1 RGB 模型模型 国 际 照 明 委 员 会 （CIE）规定以蓝（435.8nm） 、绿（546.1nm）和红（700nm）作为主原色。 - 3 - Matlab 中一幅 RGB 图可表示为一个 M*N*3 的 3 维矩阵。其中每一个彩色 像素都在特定空间位置的彩色图像中对应红、绿、蓝 3 个分 2.2.2 HSI 模型模型 HSI 模型是从人的视觉系统出发， 直 接使用颜色三要素色调（Hue） 、饱和度（Saturation）和亮度（Intensity）来描 述颜色。 -亮度指人眼感觉光的明暗程度。光的能量越大，亮度越大。 -色调由物体反射光线中占优势的波长决定。反映颜色的本质。 -饱和度指颜色的深浅和浓淡程度，饱和度越高，颜色越深。 HIS 色彩空间比 RGB 彩色空间更符合人的视觉特性。 亮度和色度具有可分 离特性，使得图像处理和机器视觉中大量灰度处理算法都可在 HIS 彩色空间中 方便使用。 色调： GB GB H ,360 )(, 其中： 21 2 )()( )()( 2 1 arccos BGGRGR BRGR - 4 - 饱和度： ),min( )( 3 1BGR BGR S 强度： )( 3 1 BGRI 从 HSI 到 RGB 的转换： 在0
