數(shù)字圖像處理課程論文

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1、數(shù)字圖像處理課程論文　　專業(yè)班級：　指導(dǎo)老師：　姓名：學(xué)號：圖像增強與MATLAB實現(xiàn)一.數(shù)字圖像處理的概念圖像處理是指對圖像信息進行加工,從而滿足人類的心理、視覺或者應(yīng)用的需求的一種行為。圖像處理方法一般有數(shù)字法和光學(xué)法兩種,其中數(shù)字法的優(yōu)勢很明顯,因此,已經(jīng)被應(yīng)用到了很多領(lǐng)域中,相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用空間將會更加廣泛。數(shù)字圖像處理技術(shù)其實就是利用各種數(shù)字硬件與計算機,對圖像信息通過轉(zhuǎn)換而得到的電信號進行相應(yīng)的數(shù)學(xué)運算,例如圖像去噪、圖像分割、提取特征、圖像增強、圖像復(fù)原等,以便提高圖像的實用性。其特點是處理精度比較高,并且能夠?qū)μ幚碥浖M

2、行改進來優(yōu)化處理效果,操作比較方便,但是由于數(shù)字圖像需要處理的數(shù)據(jù)量一般很大,因此處理速度有待提高。目前,隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機的運算速度得到了很大程度的提高,這大大的推動著數(shù)字圖像處理技術(shù)向前發(fā)展發(fā)展。圖像是人類獲取和交換信息的主要來源，因此，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著人類活動范圍的不斷擴大，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域也將隨之不斷擴大。，已在國家安全、經(jīng)濟發(fā)展、日常生活中充當(dāng)越來越重要的角色,對國計民生的作用不可低估。數(shù)字圖像處理技術(shù)的優(yōu)點：1)再現(xiàn)性好:模擬圖像處理與數(shù)字圖像處理最大的不同在于,數(shù)字圖像象處理不會

3、因為圖像的存儲、復(fù)制或傳輸?shù)纫幌盗胁僮鞫饒D像質(zhì)量的降低。2)適用面寬:圖像可以來自許多的信息源。它小可以小到電子顯微鏡的圖像,大可以大到遙感圖像、航空照片或者天文望遠鏡得圖像。3)靈活性高:數(shù)字圖像處理技術(shù)不只可以完成線性運算,而且可以實現(xiàn)非線性的處理,即只要是能夠用邏輯關(guān)系或數(shù)學(xué)公式來進行表達的所有運算都可以通過數(shù)字圖像處理來實現(xiàn)。4)信息壓縮潛力大:由于數(shù)字圖像中各個像素不是相互獨立的,相關(guān)性大。所以,在圖像處理中信息壓縮的潛力比較大。二.圖像增強的概念圖像增強是指依據(jù)圖像所存在的問題，按特定的需要突出一幅圖像中的某些信息，同時，削弱或去除某

4、些冗余信息的處理方法。其主要目的是使得處理后的圖像對給定的應(yīng)用比原來的圖像更加有效同時可以有效的改善圖像質(zhì)量。圖像增強技術(shù)主要包含直方圖修改處理、圖像平滑化處理、圖像尖銳化處理和彩色處理技術(shù)等。圖像增強單純從技術(shù)上可分成兩大類：一類是頻域處理法；一類是空域處理法。頻域處理法的采用的是卷積定理，它利用修改圖像傅立葉變換的方法實現(xiàn)對圖像的增強處理；空域處理法則是對圖像中的像素進行直接的處理，大多數(shù)是以灰度映射變換為基礎(chǔ)的，所用的映射變換取決于增強的目的。圖像增強的方法是通過一定變換方法對原圖像附加一些信息或變換數(shù)據(jù)，有選擇地突出圖像中感興趣的特征或者抑制

5、(掩蓋)圖像中某些不需要的特征，使圖像與視覺響應(yīng)特性相匹配。在圖像增強過程中，一般不分析圖像降低質(zhì)量的原因，處理后的圖像不一定逼近原始圖像。圖像增強技術(shù)根據(jù)增強處理過程所存在的空間不同，可分為基于空域的算法和基于頻域的算法兩大類?；诳沼虻乃惴ㄌ幚頃r直接對圖像灰度級做運算基于頻域的算法是在圖像的某種變換域內(nèi)對圖像的變換系數(shù)值進行某種修正，是一種間接增強的算法?；诳沼虻乃惴ǚ譃辄c運算算法和鄰域去噪算法。點運算算法即灰度級校正、灰度變換和直方圖修正等，目的或使圖像成像均勻，或擴大圖像動態(tài)范圍，擴展對比度。鄰域增強算法分為圖像平滑和銳化兩種。平滑一般用于

6、消除圖像噪聲，但是也容易引起邊緣的模糊。常用算法有均值濾波、中值濾波。銳化的目的在于突出物體的邊緣輪廓，便于目標(biāo)識別。常用算法有梯度法、算子、高通濾波、掩模匹配法、統(tǒng)計差值法等。圖像增強即增強圖象中的有用信息，這個變換過程可以說是一個失真的過程，它的主要目的是加強圖像的視覺效果。依據(jù)給定圖像的實際要求，有目標(biāo)的突出圖像的整體或者是局部特性，將原來不夠清晰的圖像變得較為清晰或凸顯某些感興趣的特征，擴大圖像中不同事物特征之間的差別，剔除不感興趣的特征，使之改善圖像質(zhì)量、豐富有用信息量，加強圖像判讀和識別效果，滿足某些特殊分析的需要。圖像增強按所采用方法從

7、技術(shù)上可以分成頻率域法和空間域法。頻域法即為把圖像看成一種二維信號，對其進行基于二維傅里葉變換的信號增強。采用低通濾波（即只讓低頻信號通過）法，削弱圖中的干擾噪聲；采用高通濾波法，則可增強邊緣等高頻信號，使模糊的圖片變得清晰。具有代表性的空間域算法有局部求平均值法和中值濾波（取局部鄰域中的中間像素值）法等，它們可用于去除或減弱噪聲。一.MATLAB簡介MATLAB是建立在向量、數(shù)組和矩陣基礎(chǔ)上的一種分析和仿真工具軟件包，包含各種能夠進行常規(guī)運算的“工具箱”，如常用的矩陣代數(shù)運算、數(shù)組運算、方程求根、優(yōu)化計算及函數(shù)求導(dǎo)積分符號運算等；同時還提供了編程計

8、算的編程特性，通過編程可以解決一些復(fù)雜的工程問題；也可繪制二維、三維圖形，輸出結(jié)果可視化。目前，已成為工程領(lǐng)