数字图像处理课程设计

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1、 1 1.前言前言 数字图像处理技术是 20 世纪 60 年代开始发展起来的一门新兴学科。近 40 年来，由于大规模集成电路和计算机技术的迅速发展，离散数学的创立及理论上 的不断突破，以及军事、医学和工业等方面应用需求的不断增长，数字图像处理 的理论和方法发展迅速，图像处理技术不断完善，不仅在理论研究上取得了很大 的进展，而且其应用领域也日益扩大。随着科技的进步以及人类需求的多样化发 展，多学科的交叉、融合已成为现代科学发展的突出特色和重要途径。因此，数 字图像处理学科正逐步向其他学科领域渗透， 并为其他学科的研究和发展提供基 础性支持。 众所周知，人类正在实践的 21 世纪是一个信息时代。今

2、天的社会，信息技 术已经全面服务于社会生产和生活的方方面面， 人们所做工作的相当一部分就是 对信息的处理和传输，其中图像是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手 段，是人类感知和认识世界的基础。有关研究表明，日常生活中人们所接受的各 种信息中图像信息占总信息量的 80%左右，从这一角度看， “百闻不如一见”正 是图像处理重要性的形象表达和经验总结。因此，数字图像处理技术无论是对于 21 世纪的科学理论研究，还是工程应用都将具有重要的影响。国内外许多有识 之士指出，从某种意义上讲，数字图像处理是实现智能计算机、智能机器人或多 媒体通信系统的基础， 未来计算机及智能机器人的发展与进步将在一定程度

3、上依 赖于机器视觉信息处理理论和技术的突破。虽然相对于经典学科，数字图像处理 还很年轻， 但日趋成熟的数字图像处理技术已经在很多方面得到深入而广泛的应 用，一定程度上改变了人类的生活，给人们的日常生活、学习、工作带来极大的 方便。例如，Internet 上的视频广播、现代卫星或遥感照片的合成和处理、工业 产品的自动检测、各种医学影像和图像的处理、远程医疗诊断及手术以及视频会 议、视频电话等都采用了图像处理技术实现实时信息交互。 在信息化的今天，信息技术已经全面服务于社会的生产和生活的各个方面。 信息是抽象的，它依附在各种媒体所表示的数据中，其中，图像信息是人类赖以 获取信息的最重要来源之一。随

4、着计算机技术的迅猛发展，图像和图形技术不断 融合，产生了各种图像处理、CAD 软件。这些软件被广泛应用于计算机科学、 2 工程学、统计学、物理学、信息科学、化学、生物学、医学乃至社会科学等领域， 取得了令人瞩目的成就。 MATLAB 自 1984 年由美国 MathWorks 公司推向市场以来， 经历了二十多年 的发展，现已成为国际公认的最优秀的科技应用软件。MATLAB 既是一种直观 高效的计算机语言，同时又是一个科学计算平台，它为数据分析和数据可视化算 法和应用程序开发提供了最核心的数学和高级图形工具。 根据它提供的 500 多个 数学和工程函数， 工程技术人员和科学工作者可以在它的集成环

5、境中交互或编程 以完成各自的计算。 正是由于 MATLAB 的各种优势和特点，以及其版本的不断更新和功能的不 断完善和强大，特别是它在图形处理上的优越性，本次课程设计就是利用 MATLAB 图像处理工具箱函数来进行图像增强。 3 2.设计的内容设计的内容 本次课程设计我做的题目是“基于 matlab 图像增强的比较及其理论分析” ，图像 增强所包含的主要内容如下图： 图像增强是采用一系列技术去改善图像的视觉效果， 或将图像转换成一种更适合 于人或机器进行分析和处理的形式。 例如采用一系列技术有选择的突出某些感兴 趣的信息，同时抑制一些不需要的信息，提高图像的使用价值。鉴于以上理论知 识，我先在

6、网上下载一幅灰度图片，然后对其依次进行如下操作： 1. 将该图片导入 MATLAB 工作平台； 2. 利用 MATLAB 图像处理工具箱提供的模拟噪声生成函数 imnoise，分别对该 图片模拟加入高斯噪声和椒盐噪声； 3. 利用 MATLAB 软件对加入噪声的该图片进行中值滤波和均值滤波处理； 4. 记录处理后生成的图样，比较分析哪种方法增强效果最佳。 图像的代数运算 彩色变换及应用 伪彩色增强 假彩色增强 彩色增强 同态滤波增强 低通滤波 高通滤波 频率域 图像锐化 图像平滑 局部运算 局部统计法 规定化 均衡化 直方图修正法 灰度变换 点运算 空间域 图像增强 4 3.流程图流程图 5 4.总体方案设计总体方案设计及原理及原理 4.1 验证图片是否为灰度图片验证图片是否为灰度图片 本次课设要求是对灰度图片进行处理，因此必须保证是灰度图片，在 MATLAB