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1、數(shù)字圖像處理的概述數(shù)字圖像處理技術作為人們獲取重要信息的手段，被廣泛的應用于工業(yè)、農業(yè)、交通、氣象、多媒體等領域，給人類帶來了巨大的社會和經(jīng)濟效益。它已成為高等院校電子信息專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。數(shù)字圖像處理是一種通過計算機采用一定的算法對圖形圖像進行處理的技術。數(shù)字圖像處理技術已經(jīng)在各個領域上都有了比較廣泛的應用。圖像處理的信息量很大，對處理速度的要求也比較高。Matlab強大的運算和圖形展示功能，使圖像處理變得更加的簡單和直觀。本文基于MATLAB的數(shù)字圖像處理環(huán)境，設計并實現(xiàn)了一個圖像處理系統(tǒng)
2、，展示如何通過利用Matlab的工具函數(shù)和多種算法實現(xiàn)對圖形圖像的各種處理。論述了利用設計的系統(tǒng)實現(xiàn)圖像文件（bmp、jpg、tiff、gif等）進行打開、保存、另存、打印、退出等功能操作，圖像預處理功能（包括彩色圖像的灰度化變換等、一般灰度圖像的二值化處理、色彩增強等），圖像分割，圖像特征提収等圖像處理。而數(shù)字圖像的處理需要大量的矩陣運算，因此必須依賴計算機運川某些軟件進行學習。雖然普通的圖像軟件（如Photoshop）能夠很好地處理圖像，但是學住對處理的過程并不明了。在圖像處理的教學方而，MATL
3、AB做的更好。MATLAB是一種科學計算軟件，主要適用于矩陣運算及控制和信息處理領域的分析設計，它使用方便，輸入簡捷，運算高效，內容豐富，并幾很容易由用戶口行擴展。MATLABL'匕較好學，它只有一種數(shù)據(jù)類型，一種標準的輸入輸出語句，不用指針，不需編譯，比其它語言少了很多內容，另外還具有強大而簡易的作圖功能。美國Mathwork公司于1967年推出了"MatrixLaboratory"（縮寫為Matlab）軟件包，并不斷更新和擴充。冃前最新的7.x版本（windows環(huán)境）是一種功能強、效率高便于進行
4、科學和工程計算的交互式軟件包。其屮包括：一般數(shù)值分析、矩陣運算、數(shù)字信號處理、建模和系統(tǒng)控制和優(yōu)化等應用程序，并集應用程序和圖形于一便于使用的集成環(huán)境小。在此環(huán)境下所解問題的Matlab語言表述形式和其數(shù)學表達形式相同，不需耍按傳統(tǒng)的方法編程。不過，Matlab作為一種新的計算機語言，要想運用自如，充分發(fā)揮它的威力，也需先系統(tǒng)地學習它。但由于使用Matlab編程運算與人進行科學計算的思路和表達方式完全一致，所以不象學習其它高級語言一如Basic、Fortran和C等那樣難于掌握。實踐證明，你可在兒十分
5、鐘的時間內學會Matlab的基礎知識,在短短幾個小時的使用中就能初步掌握它?從而使你能夠進行高效率和富有創(chuàng)造性的計算。Matlab人人降低了對使用者的數(shù)學基礎和計算機語言知識的要求，而且編程效率和計算效率極高，還可在計算機上直接輸出結果和梢美的圖形拷貝，所以它的確為一高效的科研助手。（1）、圖像增強圖像增強是突出圖像中感興趣信息、削弱不感興趣的信息，改變圖像的視覺效果和質量的處理方法，其n的是為了使處理的結果更適合與人類視覺觀察判斷或機器識別分析，從而提高圖像的使川價值。圖像增強技術主要包括灰度對比度
6、變換、直方圖修正、圖像平滑、圖像銳化及彩色增強處理等。圖像增強可以采用單一方法，也可以采用兒種方法聯(lián)合處理，以獲得期望的增強效果。圖像增強技術町以分為空域處理變換域處理?？沼蛱幚碇苯訉D像的像索灰度進行調整。圖像的對比度增強，灰度層次改善等處理方法均屬于空域法處理?？沼蛱幚碛挚煞譃辄c運算和局部運算。輸出結果僅與當前點有關的處理方法稱為點運算，陽輸出結果與當前點鄰域內多個像索相關的處理方法稱為局部運算。應該明確的是，圖像增強處理并不能增加原始圖像信息，只能增強人或機器對某種信息的辨別能力。圖像增強處理有
7、可能造成某些信息的損失。一般說來，一部分圖像信息的增強往往要以另外一部分圖像的信息的削弱為代價。(2)、圖像恢復圖像在形成、記錄、處理和傳輸過程屮，由于成像系統(tǒng)、記錄設備、傳輸介質和處理方法的不完善，從而導致圖像質量下降，這一過程稱為圖像退化。圖像恢復的任務是使退化的圖像消除或降低退化因素，以保真度為準則，盡對能地恢復原來的圖像。圖像增強和圖像恢復都是為了改善圖像質量。前者是以犧牲不感興趣信息的質量為代價來提高感興趣信息的質量，后者是以保真度為前捉來改善圖像質量。一般說來，圖像增強是一個主觀的過程，即
8、增強的內容、增強的效果的評判都由主觀決定。而圖像恢復不僅根據(jù)人的主觀感受來判斷，還常常要根據(jù)一些客觀退化過程的先驗知識將其模型化，并采川相反的過程進行處理，以便重建或恢復出原來圖像。例如，銳化是圖像增強過程，而通過去模糊函數(shù)去除圖像模糊則是圖像恢復技術。造成圖像質量退化的因素包括光學系統(tǒng)的像差和畸變、光學成像衍射、成像系統(tǒng)的非線性、成像過程的相對運動、人氣的湍流的擾動效應、系統(tǒng)噪聲等。圖像的退化可以理解為在空間頻率譜上的畸變，因此圖像恢復過程將包含對退化
