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MATLAB图像处理

《基础强化训练》报告

题目：

MATLAB图像处理

专业班级：

学生姓名：

指导教师：

武汉理工大学信息工程学院

年月日

基础强化训练任务书

学生姓名：

专业班级：

指导教师：

工作单位：

题目:

MATLAB图像处理

基础强化训练目的

1较全面了解常用的数据分析与处理原理及方法；

2能够运用相关软件进行模拟分析；

3掌握基本的文献检索和文献阅读的方法；

4提高正确地撰写论文的基本能力。

训练内容和要求

1采集一幅像素大于64*64黑白图像；

2常规的数学统计数据处理：

计算图象各象素点灰度值得均值、标准差、方差，并绘出灰度直方图；

3数据分析常用算法：

FFT（傅立叶变换），DCT（离散余弦变化），DWT（离散小波变化）

初始条件

1MATLAB软件

2数字信号处理与图像处理基础知识

时间安排：

第19周，安排任务（鉴主15楼实验室）

第20周，仿真设计（鉴主13楼计算机实验室）

第21周，完成（答辩，提交报告，演示）

指导教师签名：

2009年7月15日

系主任（或责任教师）签名：

2009年7月15日

摘要1

Abstract2

1数据采集3

1.1图像的选取3

1.2MATLAB读取方法4

1.2.1编辑M文件4

1.2.2图像的读取与灰度图的转换4

1.2.3灰度值的获取6

2数据统计处理7

2.1均值计算7

2.1.1原理及计算公式7

2.2各点像素灰度值的标准差计算8

2.3各像素点灰度值的方差9

2.4灰度直方图10

3.快速傅里叶变换11

3.1快速傅里叶变换原理11

4.离散余弦变换13

4.1离散余弦变换原理13

4.2变换及逆变换程序及结果13

5．离散小波变换15

5.1离散小波变换原理15

5.2变换及反变换程序和结果15

5.2.1离散小波变换15

5.2.2离散小波反变换16

6总结（心得体会）18

7参考文献19

摘要

MATLAB是矩阵实验室之意。

除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能，MATLAB语言在各国高校与研究单位起着重大的作用。

本次基础强化训练的目的在于较全面了解常用的数据分析与处理原理及方法，能够运用相关软件进行模拟分析。

通过对采集的图像进行常规的数学统计数据处理和计算图像各象素点灰度值得均值、标准差、方差，并绘出灰度直方图；最后进行各种变换，从而达到本次强化训练的目的。

Abstract

MATLABisthemeaningofthematrixlaboratory.Besidestheremarkablenumericalcalculusability,ithasalsoprovidedthecompetencelevelmarkcomputation,thelanguageprocessing,visualizationfunctionsandsoonmodellingsimulationandreal-timecontrol,theMATLABlanguageisplayingthesignificantroleinvariouscountries'universityandtheresearchunit.

Thisfoundationstrengtheningtraining'sgoalliesinthethoroughunderstandingcommonlyuseddataanalysisandtheprocessingprincipleandthemethod,andbeingabletoutilizetherelatedsoftwaretocarryonthesimulationanalysis.Throughcarryingonconventionaltothegatheringimagemathematicsstatisticaldataprocessingandacomputationimagevariouspictureelementsgradationisworththeaveragevalue,thestandarddeviation,thevariance,anddrawsthegradationhistogram;Finallycarriesonthekindsoftransformation,thusachievesthegoalofthisstrengthenedtraining.

1数据采集

1.1图像的选取

从互联网上下载一张图片，如图1，像素为413*583，满足像素要求，但由于图像为彩图。

为满足要求，在下面的过程中会将彩图转换为灰度图。

图1原彩色图

1.2MATLAB读取方法

1.2.1编辑M文件

MATLAB是解释型语言，就是说MATLAB命令行中敲入的命令在当前MATLAB进程中被解释运行。

为方便起见，有两种方法可以使MATLAB的力量得到扩展——脚本和函数。

这两种方法都用像emacs一样的文本编辑器中编写的m文件（因为扩展名是.m所以这样命名，m文件还称点m文件）。

m文件的好处在于它可以保存命令，还可以轻易地修改命令而无需重新敲入整个命令行。

新建m文件的方法为File->New->BlankM-File，如图2所示。

图2新建m文件

1.2.2图像的读取与灰度图的转换

1.图像的读取：

利用函数imread（）可完成图形图像文件的读取，语法：

a=imread（filename,fmt）

[X,map]=imread（filename,fmt）

[...]=imread（filename）

[...]=imread（filename,idx）（只对TIF格式的文件）

[...]=imread（filename,ref）（只对HDF格式的文件）

通常，读取的大多数图像均为8bit，当这些图像加载到内存中时，Matlab就将其存放在类uint8中。

此为Matlab还支持16bit的PNG和TIF图像，当读取这类文件时，Matlab就将其存贮在uint16中。

对于索引图像，即使图像阵列的本身为类uint8或类uint16，imread函数仍将颜色映象表读取并存贮到一个双精度的浮点类型的阵列中。

2.灰度图的转换：

为了转换为灰度图，利用MATLAB中的rgb2gray（）命令实现RGB图像到灰度图像的转化。

转化后在使用命令isgray（）判断图像是否变为灰度图，如果是灰度图将返回为1，不是将返回0。

灰度图转换成功后，将转化后的灰度图读取出来。