基于matlab的直方圖均衡化程序設(shè)計(jì)

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1、淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院2010屆電子信息工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目基于MATLAB的直方圖均衡化程序設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：系別：電氣工程學(xué)院專業(yè)：電子信息工程屆別：2010指導(dǎo)教師：馬立憲電氣信息工程學(xué)院制-16-淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院2010屆電子信息工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于MATLAB的直方圖均衡化程序設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：馬立憲電氣工程學(xué)院：電子信息工程摘要：為了使圖像的灰度范圍拉開(kāi)或使灰度均勻分布，從而增大反差，使圖像細(xì)節(jié)清晰，以達(dá)到增強(qiáng)的目的，通常采用直方圖均衡化及直方圖規(guī)定化兩種變換，此文中探討了直方圖的理論基礎(chǔ)，

2、直方圖均衡化的概念及理論，以MATLAB為平臺(tái)，對(duì)某地區(qū)遙感TM單波段遙感影像進(jìn)行直方圖均衡化，并給出了具體程序、仿真結(jié)果圖像、直方圖及變換函數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原來(lái)偏暗的且對(duì)比度較低的圖像經(jīng)過(guò)直方圖均衡化后圖像的對(duì)比度及平均亮度明顯提高，直方圖均衡化處理能有效改善灰度圖像的對(duì)比度差和灰度動(dòng)態(tài)范圍。關(guān)鍵詞：圖像增強(qiáng)直方圖均衡化MATLAB1、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求1.1、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像直方圖的均衡化1.2、課程設(shè)計(jì)的要求能夠?qū)崿F(xiàn)直方圖的均衡化，使輸出圖像增強(qiáng)1.3、課程設(shè)計(jì)的研究基礎(chǔ)圖像增強(qiáng)是指對(duì)圖像的某些特征，如邊緣、輪廓

3、或?qū)Ρ榷鹊冗M(jìn)行強(qiáng)調(diào)或尖銳化。當(dāng)一幅圖像曝光不足或過(guò)度，造成對(duì)比度過(guò)小或過(guò)大而不能顯示具體細(xì)節(jié)，通過(guò)增加這些細(xì)節(jié)的動(dòng)態(tài)范圍改善圖像的視覺(jué)效果。圖像增強(qiáng)可以突出圖像中所感興趣的特征信息，改善圖像的主觀視覺(jué)質(zhì)量，提高圖像的可懂度。增強(qiáng)的首要目標(biāo)是處理圖像，使其比原始圖像更適合于特定應(yīng)用。圖像增強(qiáng)的方法分為兩大類：空間域方法和頻域方法?！翱臻g域”一詞是指圖像平面本身，這類方法是以對(duì)圖像的像素直接處理為基礎(chǔ)的。“頻域”處理技術(shù)是以修改圖像的傅氏變換為基礎(chǔ)的。一般說(shuō)來(lái)，原始遙感數(shù)據(jù)的灰度值范圍都比較窄，這個(gè)范圍通常比顯示器的顯示范圍小的多。增強(qiáng)處理可將其

4、灰度范圍拉伸到0-255-16-淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院2010屆電子信息工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告的灰度級(jí)之間來(lái)顯示，從而使圖像對(duì)比度提高，質(zhì)量改善。增強(qiáng)主要以圖像的灰度直方圖最為分析處理的基礎(chǔ)。直方圖均衡化能夠增強(qiáng)整個(gè)圖像的對(duì)比度，提高圖像的辨析程度，算法簡(jiǎn)單，增強(qiáng)效果好。本文主要討論了空間域的直方圖均衡化增強(qiáng)，并用MATLAB進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。2、MATLAB基本知識(shí)介紹2.1、MATLAB的概述MATLAB是MATrixLABoratory（“矩陣實(shí)驗(yàn)室”）的縮寫，是由美國(guó)MathWorks公司開(kāi)發(fā)的集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本

5、功能于一體的，功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單的語(yǔ)言。是國(guó)際公認(rèn)的優(yōu)秀數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué),工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用C,FORTRAN等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多。MATLAB包括擁有數(shù)百個(gè)內(nèi)部函數(shù)的包和三十幾種工具包(Toolbox).工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包.功能工具包用來(lái)擴(kuò)充MATLAB的符號(hào)計(jì)算,可視化建模仿真,文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能.學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包,控制工具包,信號(hào)處理工具包,通信工具包等都屬于此類.開(kāi)放性使MATLAB廣受用戶

6、歡迎.除內(nèi)部函數(shù)外,所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件,用戶通過(guò)對(duì)源程序的修改或加入自己編寫程序構(gòu)造新的專用工具包2.2、MATLAB產(chǎn)生的歷史背景在70年代中期,CleveMoler博士和其同事在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金的資助下開(kāi)發(fā)了調(diào)用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序庫(kù).EISPACK是特征值求解的FOETRAN程序庫(kù),LINPACK是解線性方程的程序庫(kù).在當(dāng)時(shí),這兩個(gè)程序庫(kù)代表矩陣運(yùn)算的最高水平.到70年代后期,身為美國(guó)NewMexico大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任的CleveMoler,在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程

7、時(shí),想教學(xué)生使用EISPACK和LINPACK程序庫(kù),但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FORTRAN編寫接口程序很費(fèi)時(shí)間,于是他開(kāi)始自己動(dòng)手,利用業(yè)余時(shí)間為學(xué)生編寫EISPACK和LINPACK的接口程序.CleveMoler給這個(gè)接口程序取名為MATLAB,該名為矩陣(matrix)和實(shí)驗(yàn)室labotatory)兩個(gè)英文單詞的前三個(gè)字母的組合.在以后的數(shù)年里,MATLAB在多所大學(xué)里作為教學(xué)輔助軟件使用,并作為面向大眾的免費(fèi)軟件廣為流傳.1983年春天,Cleve-16-淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院2010屆電子信息工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告Moler到Stand

8、ford大學(xué)講學(xué),MATLAB深深地吸引了工程師JohnLittle.JohnLittle敏銳地覺(jué)察到MATLAB在工程領(lǐng)域的廣闊前景.同年,他和CleveMole