基于matlab的資料圖像增強處理研究應用
基于 MATLAB 的資料圖像增強處 理研究應用 實驗課程名稱 數字圖像處理及應用 2016 年06月30日目錄 摘要.2 第一章 緒論 3 1.1.MATLAB 基本知識介紹 3 1.2.圖像增強技術概述 .4 第二章基于 MATLAB 的圖像增強處理5 2.1 空域處理法 .5 2.1.1 灰階直方圖 6 2.1.2 直方圖均衡化 6 2.2空域濾波增強 7 2.2.1 基本原理 7 2.2.2 線性平滑濾波器 8 2.2.3 非線性平滑濾波器 8 2.2.4 線性銳化濾波器 8 2.3 頻域處理法 .9 第三章展望 .10摘要 數字圖像處理是一門新興技術，随着計算機硬體的發展，數字圖像的實時 處理已經成為可能，由于數字圖像處理的各種算法的出現，使得其處理速度越 來越快，能更好的為人們服務。數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。數字圖像處理技術已經在各個領域上都有了比 較廣泛的應用。圖像處理的資訊量很大，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覺。 關鍵詞：圖像處理、MATLAB第一章 緒論 1.1.MATLAB 基本知識介紹 MATLAB是一種用于算法開發、資料可視化、資料分析已經數值計算的進階 技術計算語言和互動式環境。它在數學類科學應用軟體中在數值計算方面首屈 一指。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數和資料、實作算法、建立使用者界面、 連接配接其他程式設計語言的程式等。MATLAB的應用範圍非常廣，主要應用于通訊、工 程計算、信号和圖像處理、控制設計、信号處理和通訊、圖像處理、信号通訊、 金融模組化設計與分析以及計算生物學等領域。MATLAB的圖像處理功能主要集中 在他的圖像處理工具箱中。此工具箱是由一系列支援圖像處理的函數組成。可 以進行如幾何操作、線性濾波和濾波器設計、圖像的變換與增強、二值圖像操 作以及形态學處理等圖像處理操作。 MATLAB數字圖像處理工具箱函數包括以下15類：1、圖像顯示函數；2、 圖像檔案輸入、輸出函數；3、圖像幾何操作函數；4、圖像像素值及統計函數； 5、圖像分析函數；6、圖像增強函數；7、線性濾波函數；8、二維線性濾波器 設計函數；9、圖像變換函數；10、圖像鄰域及塊操作函數；11、二值圖像操作 函數；12、基于區域的圖像處理函數；13、顔色圖操作函數；14、顔色空間轉 換函數；15、圖像類型和類型轉換函數。這些函數按其功能可分為：圖像顯示； 圖像檔案I/O；幾何操作；像素和統計處理；圖像分析；圖像增強；線性濾波； 線性二進制濾波設計；圖像變換；鄰域和塊處理；二進制圖像操作；區域處理； 顔色映像處理；顔色空間變換；圖像類型和類型轉換。 1.2.圖像增強技術概述 圖像增強是按特定的需求突出一幅圖像中的某些資訊，同時，削弱或去除 某些資訊使得圖像更加實用，其目的是為了提高圖像的品質，如去除噪聲，提 高圖像的清晰度等。圖像增強不考慮圖像降質的原因，突出圖像中所感興趣的 部分。如強化圖像高頻分量，可使圖像中物體輪廓清晰，細節明顯；如強化低頻分量可減少圖像中噪聲影響。圖像複原要求對圖像降質的原因有一定的了解， 一般講應根據降質過程建立“降質模型” ，再采用某種濾波方法，恢複或重建原 來的圖像。圖像增強技術主要包含直方圖修改處理、圖像平滑處理、圖像尖銳 化處理等。增強技術主要包括：直方圖修改處理、圖像平滑處理、圖像尖銳化 處理、彩色圖像處理。從從純技術上講主要有兩類：頻域處理法和空域處理法。 頻域處理法主要是卷積定理，采用修改圖像傅裡葉變換的方法實作對圖像 的增強處理技術； 空域處理法：是直接對圖像中的像素進行處理，基本上是以灰階映射變換 基礎的。第二章基于MATLAB 的圖像增強處理 2.1 空域處理法 空域法是在原圖像上直接進行運算，主要是對圖像中的各個像素點進行操 作。典型的空域處理圖像方法是灰階直方圖處理技術以及直方圖均衡化處理技 術，它的主要原理是對一幅圖像的直方圖，經過一定的變換，使其成為均勻或 者基本均勻。但是對于灰階直方圖實施近似機率密度函數。是以，當用離散的 灰階等級做變換是，很難得到完全平坦均勻的結果。 1) 增強對比度 增強對比度實際是增強原圖像的各部分的反差。實際中往往是通過原圖中 某兩個灰階值之間的動态範圍來實作的(如圖4-1) 。 圖2-1 增強對比度 在圖2-1中可以看出，通過變換