用matlab實(shí)現(xiàn)圖像灰度變換課程設(shè)計(jì)

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1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告冊(cè)課程名稱(chēng)：MATLAB課程設(shè)計(jì)課題名稱(chēng)：灰度變換增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)班級(jí)：姓名：BobWang學(xué)號(hào)：15164課程設(shè)計(jì)主要場(chǎng)所：信息樓220時(shí)間：指導(dǎo)教師：成績(jī)：前言-11-數(shù)字圖像處理技術(shù)是20世界60年代發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興學(xué)科，隨著圖像處理理論和方法的進(jìn)一步完善，使得數(shù)字圖像處理技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并顯示出廣闊的應(yīng)用前景。MATLAB既是一種直觀(guān)、高效的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，同時(shí)又是一個(gè)科學(xué)計(jì)算平臺(tái)。它為數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化、算法和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)提供了最核心的數(shù)學(xué)和高級(jí)圖形工具。根據(jù)它提供的500多個(gè)數(shù)學(xué)和工程函數(shù)，工程技術(shù)人員和科

2、學(xué)工作者可以在它的集成環(huán)境中交互或變成以完成各自的計(jì)算。MATLAB中集成了功能強(qiáng)大的圖像處理工具箱。由于MATLAB語(yǔ)言的語(yǔ)法特征與C語(yǔ)言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)格式，而且這種語(yǔ)言可移植性好、可擴(kuò)展性強(qiáng)，再加上其中有豐富的圖像處理函數(shù)，所以MATLAB在圖像處理的應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。MATLAB是一種以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)的交互式程序語(yǔ)言，能夠滿(mǎn)足科學(xué)、工程計(jì)算和繪圖的要求，與其它計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相比，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)潔和智能化，適應(yīng)科技專(zhuān)業(yè)人員的思維方式和書(shū)寫(xiě)習(xí)慣，使得編程和調(diào)試效率大大提高。我們學(xué)習(xí)掌握MATLA

3、B，也可以說(shuō)是在科學(xué)工具上與國(guó)際接軌。-11-目錄一、課程設(shè)計(jì)目的……………………………………………2二、設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容…………………………………………2三、課題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件………………………………………3四、涉及知識(shí)…………………………………………………3五、具體設(shè)計(jì)過(guò)程及調(diào)試……………………………………45.1、圖像的讀入和顯示5.1.1、打開(kāi)圖像……………………………………45.1.2、顯示原圖像…………………………………55.1.3、圖像灰度處理………………………………75.1.4、顯示灰階后圖像……………………………85.2、

4、直方圖均衡化5.2.1、生成直方圖………………………………...105.2.2、直方圖均衡化……………………………...125.3、灰度變換5.3.1、線(xiàn)性變換…………………………………...95.3.2、分段線(xiàn)性變換……………………………...95.3.3、非線(xiàn)性變換………………………………...9六、心得體會(huì)………………………………………………….17七、參考文獻(xiàn)………………………………………………….18八、程序清單………………………………………………….19-11-一、設(shè)計(jì)目的本次課程設(shè)計(jì)旨在提升學(xué)生的動(dòng)手能力，加強(qiáng)并鞏固對(duì)專(zhuān)業(yè)

5、理論知識(shí)的理解和實(shí)際運(yùn)用。通過(guò)使用MATLAB軟件，根據(jù)所分配的課題，鍛煉我們的自學(xué)能力，提高我們實(shí)踐能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做鋪墊。1、熟悉并掌握應(yīng)用MATLAB語(yǔ)言相關(guān)知識(shí)和程序設(shè)計(jì)方法。2、掌握MATLABGUI程序設(shè)計(jì)3、熟悉MATLAB圖像處理工具箱4、學(xué)會(huì)運(yùn)用MATLAB工具箱對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析二、設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容利用MATLABGUI設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)圖像處理的圖形用戶(hù)界面，利用MATLAB圖像處理工具箱實(shí)現(xiàn)以下的圖像處理功能：1.采用matlabGuide設(shè)計(jì)圖像界面；可以讀入并顯示圖像，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)下列功能的按鈕，點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)

6、的功能。2.自選圖像一幅，進(jìn)行線(xiàn)性變換、分段線(xiàn)性變換和非線(xiàn)性變換，對(duì)比源圖像與變換后的圖像特征變換，體會(huì)該變換的特點(diǎn)。3.自選圖像一幅，生成并繪制圖像的直方圖。4.直方圖均衡化方法研究，比較變換前后圖像的直方圖。三、題目研究的實(shí)驗(yàn)條件計(jì)算機(jī)、相關(guān)書(shū)籍、MATLAB7以上版本四、課題所涉及知識(shí)面數(shù)字圖像處理和MATLAB軟件知識(shí)-11-一、具體設(shè)計(jì)過(guò)程及調(diào)試5.1、圖像的讀入和顯示采用matlabGuide設(shè)計(jì)圖像界面；可以讀入并顯示圖像，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)下列功能的按鈕，點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。圖形界面5.1.1、打開(kāi)圖像從計(jì)算機(jī)中查找

7、要打開(kāi)的圖片-11-5.1.2、顯示原圖像把選中的圖片顯示在第一顯示區(qū)5.1.3、圖像灰度處理利用灰度處理函數(shù)rgb2gray()對(duì)原真彩圖像灰階化5.1.4、灰階后的圖像顯示把灰階后的圖像顯示在第二顯示區(qū)，對(duì)兩幅圖片進(jìn)行比較，觀(guān)察兩者特點(diǎn)。顯示原圖像和灰階后的圖像結(jié)論：對(duì)圖像灰階處理就是對(duì)原圖像黑白化5.2、直方圖均衡化直方圖均衡化是一種常用的灰度增強(qiáng)算法，是將原圖的直方圖經(jīng)過(guò)變換函數(shù)修正為均勻的直方圖，然后按照均衡后直方圖修整原圖像。-11-5.2.1、生成直方圖圖像的直方圖是表示數(shù)字圖像中每一灰度級(jí)與該灰度級(jí)出現(xiàn)的頻數(shù)，函數(shù)為im

8、hist(X,map)顯示原圖像的灰度直方圖5.2.2、直方圖均衡化均衡化函數(shù)為histeq(I,n),其中n默認(rèn)為64直方圖均衡化比較-11-5.3、灰度變換某些情況下，需要對(duì)圖像的灰度級(jí)整個(gè)范圍或者其中