基于matlab的数字图像处理毕业设计论文.docx
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基于matlab的数字图像处理毕业设计论文
基于matlab的数字图像处理毕业设计论文
摘要
数字图像处理是一门新兴技术，随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成为可能，由于数字图像处理的各种算法的出现，使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。
数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。
数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。
图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高。
MATLAB强大的运算和图形展示功能，使图像处理变得更加的简单和直观。
本文介绍了MATLAB语言的特点,基于MATLAB的数字图像处理环境，介绍了如何利用MATLAB及其图像处理工具箱进行数字图像处理，并通过一些例子来说明利用MATLAB图像处理工具箱进行图像处理的方法。
主要论述了利用MATLAB实现图像增强、二值图像分析等图像处理。
关键词
MATLAB，数字图像处理，图像增强，二值图像
I
Abstract
Digitalimageprocessingisanemergingtechnology,withthedevelopmentofcomputerhardware,real-timedigitalimageprocessinghasbecomepossibleduetodigitalimageprocessingalgorithmstoappear,makingitfasterandfasterprocessingspeed,betterforPeopleservices.Digitalimageprocessingisusedbysomealgorithmscomputergraphicsimageprocessingtechnology.Digitalimageprocessingtechnologyhasbeeninvariousareashavearelativelywiderangeofapplications.Imageprocessinglargeamountofinformationontheprocessingspeedrequirementisrelativelyhigh.MATLABpowerfulcomputingandgraphicsdisplaycapabilities,sothatimageprocessingbecomesmoresimpleandintuitive.ThispaperintroducescharacteristicsofMATLABlanguageandthisMATLAB-baseddigitalimageprocessingenvironment,describeshowtousetheMATLABImageProcessingToolboxforitsdigitalimageprocessing,andthroughsomeexamplestoillustratetheuseofMATLABImageProcessingToolboxforimageprocessingmethod.MainlydiscussestheuseofMATLABforimageenhancement,2-numericimageandotherimageprocessingtechnologies.
Keywords
MATLAB,digitalimageprocessing,imageenhancement,
2-numericimage
II
III
摘要（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（，
Abstract（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（
一、数字图像处理的简介......................................1
1.1什么是数字图像.......................................1
1.2数字图像处理概述.....................................2
1.2.1基本概念........................................2
1.2.2研究内容........................................2
1.2.3基本特点........................................31.3图像处理文件格式.........................................3
1.3.1MATLAB图像文件格式.............................3
1.3.2图像类型........................................4二MATLAB基本知识介绍.......................................5
2.1MATLAB的概述.........................................5
2.3MATLAB语言的特点.....................................5
2.4MATLAB在图像处理中的应用.............................6三图像增强..................................................7
3.1空域变换增强.........................................7
3.1.1增强对比度......................................7
3.1.2图像求反.......................................10
3.2空域滤波增强........................................11
3.2.1基本原理.......................................12
3.2.2线性平滑滤波器.................................12
3.2.3非线性平滑滤波器...............................14
3.2.4线性锐化滤波器.................................15
i
3.3频域增强............................................16
3.3.1基本原理.......................................16
3.3.2低通滤波.......................................17
.3.3高通滤波.......................................193
四二值图像分析.............................................21
4.1二值形态学的基本运算................................21
4.2二值分析进行图像处理综合应用........................22
5.3.1噪声滤除.......................................226总结......................................................24致谢........................................................25参考文献....................................................25
ii
一数字图像处理的简介
1.1什么是数字图像
所谓数字图像就是把传统图像的画面分割成如图2-1所示的被成为像素（pictureelement,简称pixel。
有时候也用pel这一简写词）的小的离散点，各像素的灰度值也是用离散值即整数值来表示的。
为了从一般的照片，景物等模拟图像中得到数字图像，需要对传统的模拟图像进行采样与量化两种操作（二者统称为数字化）。
1（采样
采样（sampling）就是把在时间上和空间上连续的图像变成离散点（采样点，即像素）的集合的一种操作。
通过采样，如设横向的像素数为M，纵向的像素数为N，则画面的大小可以表示为“M*N”个像素。
2（量化
经过采样，图像被分解成在时间上和空间上离散分布的像素，但是像素的值（灰度值）还是连续值。
把这些连续的浓淡值或灰度值变为离散的值（整数值）的操作就是量化。
如果把这些连续变化的值（灰度值）量化为8bit，则灰度值被分成0-2552的256个级别，分别对应于各个灰度值的浓淡程度，叫做灰度等级或灰度标度。
对连续的灰度值赋予量化级的，即灰度值方法有:
均匀量化（uniformquantization），线性量化（linerquantization），对数量化，MAX量化，锥形量化（taperedquantization）等。
3.采样、量化和图像细节的关系
1
上面的数字化过程，需要确定数值N和灰度级的级数K。
在数字图像处理中，一般都取成2的整数幂，即:
n（2.1）N,2
m（2.2）K,2
一幅数字图像在计算机中所占的二进制存储位数b为:
mNN*bNNmbit,,log
（2）**（）（2.3）
由于数字图像是连续图像的近似，从图像数字化的过程可以看到。
这种近似的程度主要取决于采样样本的大小和数量（N值）以及量化的级数K（或m值）。
N和K的值越大，图像越清晰。
2.2数字图像处理概述
2.2.1基本概念
数字图像处理（DigitalImageProcessing）是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。
2.2.2研究内容
数字图像处理主要研究的内容有以下几个方面:
（1）图像变换。
（2）图像编码压缩。
（3）图像增强和复原。
（4）图像分割。
（5）图像描述。
（6）图像分类（识别）。
2
2.2.3基本特点
（1）数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大。
因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。
（2）数字图像处理占用的频带较宽。
与语言信息相比，占用的频带要大几个数量级。
（3）数字图像中各个像素是不独立的，其相关性大。
在图像画面上，经常有很多像素有相同或接近的灰度。
（4）由于图像是三维景物的二维投影，一幅图象本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力，很显然三维景物背后部分信息在二维图像画面上是反映不出来的。
因此，要分析和理解三维景物必须作合适的假定或附加新的测量。
（5）数字图像处理后的图像一般是给人观察和评价的，因此受人的因
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