課程設(shè)計(jì)論文數(shù)字圖像處理的MATLAB實(shí)現(xiàn)

1、 課程設(shè)計(jì)(論文)說明書題 目： 數(shù)字圖像處理的 matlab實(shí)現(xiàn) 摘 要利用matlab的gui程序設(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)用的圖像處理程序。該程序應(yīng)具備圖像處理的常用功能，以滿足用戶的使用。現(xiàn)設(shè)計(jì)程序有以下基本功能：1.圖像的讀取和保存。2.設(shè)計(jì)圖形用戶界面，讓用戶能夠?qū)D像進(jìn)行任意的亮度和對比度變化調(diào)整，顯示和對比變換前后的圖像。3.設(shè)計(jì)圖形用戶界面，讓用戶能夠用鼠標(biāo)選取圖像感興趣區(qū)域，顯示和保存該選擇區(qū)域。4.編寫程序通過最近鄰插值和雙線性插值等算法將用戶所選取的圖像區(qū)域進(jìn)行放大和縮小整數(shù)倍的操作，并保存，比較幾種插值的效果。5.圖像直方圖統(tǒng)計(jì)和直方圖均衡，要求顯示直方圖統(tǒng)計(jì)，比較直方圖均衡后的

2、效果。6.能對圖像加入各種噪聲，并通過幾種濾波算法實(shí)現(xiàn)去噪并顯示結(jié)果。關(guān)鍵詞:圖像；截圖；縮放；直方圖；加噪去噪abstractuse of matlab gui programming a simple and practical image processing program. the program should have the common use of the image processing function, to meet the user's use. now has the following basic function design program:1. t

3、he image of the reading and save.2. the graphical user interface design, to enable users to the image of any brightness and contrast change adjustment, display and contrast transform the before and after images.3. the graphical user interface design, let users can use the mouse to select the image t

4、he interested region, display and save the for the area.4. write a program through the nearest interpolation and double linear interpolation algorithms such as the selection of users will enlarge image region and narrowing the integer times the operation, and preserve, the comparison of several inte

5、rpolation effect.5. the image histogram statistics and histogram equalization, required to display histogram statistics, compared the effect after the histogram equalization.6. can join various noise image, and through several filtering algorithm denoising and displays the results.keywords：image,；sc

6、reenshots； zoom； histogram,；add noise to noise 目 錄引言 41 界面展示42 具體設(shè)計(jì)52.1 菜單設(shè)計(jì)52.2 圖像基本處理52.2.1圖像旋轉(zhuǎn)52.2.2截圖 62.2.3亮度調(diào)節(jié)62.2.4灰度圖像62.3 加噪和去噪72.3.1加入噪聲72.3.2濾波去噪72.4 還原 82.5 撤銷 82.6 直方圖統(tǒng)計(jì)和直方圖均衡 92.6.1直方圖均衡 92.6.2直方圖統(tǒng)計(jì) 92.7 底片效果92.8 邊緣信息102.9 圖像翻轉(zhuǎn)102.10 放大縮小 112.11 對比度122.11.1對比度增強(qiáng) 122.11.2對比度減弱 122.12 個(gè)人

7、信息123 結(jié)論13謝辭 14參考文獻(xiàn) 15附錄 16引言matlab是近幾年來國內(nèi)外使用最為廣泛的優(yōu)秀科技軟件之一其語法結(jié)構(gòu)簡單具有極強(qiáng)的數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、圖形繪制及圖像處理等功能具有高質(zhì)量的圖形可視化效果和強(qiáng)大的界面設(shè)計(jì)能力因而在數(shù)字圖像處理中有著其他語言所無法比擬的優(yōu)勢。matlab圖像處理工具箱提供了豐富的圖像處理函數(shù)，幾乎涵蓋了圖像處理的各個(gè)內(nèi)容，主要有：圖空間變換：鄰域和塊操作；二值圖像操作；線性濾波和濾波器設(shè)計(jì)；變換域處理：圖像分析和增強(qiáng)：圖像恢復(fù)；感興趣區(qū)域處理：圖像壓縮：形態(tài)學(xué)運(yùn)算等。1 界面展示如圖1-1,1-2所示圖1-1 圖1-2軟件大體分為三個(gè)部分：菜單部分，顯示部

8、分和操作部分。(1) 菜單部分：實(shí)現(xiàn)打開文件，保存文件和退出功能。(2) 顯示部分：顯示載入的原始圖像和處理后的圖像。(3) 操作部分：通過各個(gè)功能按鍵實(shí)現(xiàn)對圖像的不同處理。2 具體設(shè)計(jì)2.1 菜單設(shè)計(jì)通過menu editor創(chuàng)建菜單如圖2-1-1所示 圖2-1-1利用“文件”菜單中的“打開”、“保存為”分別實(shí)現(xiàn)圖片的讀取與保存。如圖2-1-2所示。 圖2-1-22.2 圖像基本處理2.2.1圖像旋轉(zhuǎn)此功能可以實(shí)現(xiàn)圖像的逆時(shí)針任意角度旋轉(zhuǎn)。如圖2-2-1所示。 圖2-2-1通過函數(shù)f=imrotate(handles.img,p1,'bilinear','crop&#

9、39;);實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。2.2.2截圖通過imcrop(x)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)對圖片某一區(qū)域的截取，截取的圖片在處理后的方框中顯示。結(jié)合“保存為”,可把截圖處理后的圖片保存在指定路徑。如圖2-2-2所示。 圖2-2-22.2.3亮度調(diào)節(jié) 如圖2-2-3所示。 圖2-2-32.2.4灰度圖像由于在matlab中較多的圖像處理函數(shù)支持對灰度圖像進(jìn)行處理，故對圖像進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)化十分必要。可利用rgb2gray（x）函數(shù)對其他圖像進(jìn)行灰度圖像的轉(zhuǎn)化。如圖2-2-4所示。 圖2-2-42.3 加噪和去噪。2.3.1加入噪聲。通過imnoise(i,type,parameters)來加入各種噪聲。加入椒鹽噪聲。如圖2-

10、3-1-1所示。 圖2-3-1-1加入乘性噪聲。如圖2-3-1-2所示。 圖2-3-1-22.3.2濾波去噪（乘性噪聲）。高通濾波。如圖2-3-2-1所示。 低通濾波。如圖2-3-2-2所示。 圖2-3-2-1 圖2-3-2-2中值濾波。如圖2-3-2-3所示。 線性濾波。如圖2-3-2-4所示。 圖2-3-2-3 圖2-3-2-4自適應(yīng)濾波。如圖2-3-2-5所示。 圖2-3-2-52.4 還原通過一個(gè)全局變量保存原始圖像路徑，在需要還原至原始圖像時(shí)，重新讀取該全局變量即可。2.5 撤銷撤銷上一步的操作。通過另設(shè)一個(gè)全局變量t保存是上一次操作后的圖像。2.6 直方圖統(tǒng)計(jì)和直方圖均衡2.6.1

11、通過histeq（x）函數(shù)實(shí)現(xiàn)直方圖均衡。因?yàn)榇撕瘮?shù)只能對灰度圖像進(jìn)行直方圖均衡，故應(yīng)先將彩圖轉(zhuǎn)為灰度圖像。如圖2-6-1-1所示。 圖2-6-1-1然后，對灰度圖像進(jìn)行直方圖均衡如圖2-6-1-2所示。 圖2-6-1-22.6.2通過利用imhist(x)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)直方圖統(tǒng)計(jì)。 結(jié)果如圖2-6-2所示。 圖2-6-22.7 底片效果將圖像變?yōu)榈灼?，并顯示程序段關(guān)鍵部分：通過f=imcomplement(handles.img);實(shí)現(xiàn)圖像取反，形成底片效果。如圖2-7所示。 圖2-72.8 邊緣信息采取圖像的邊緣信息。通過f=edge(handles.img,'canny');

12、是實(shí)現(xiàn)邊緣信息的獲取。如圖2-8所示。 圖2-82.9 圖像翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)圖像的鏡像翻轉(zhuǎn)。通過f=fliplr(handles.img); f=flipud(handles.img);分別實(shí)現(xiàn)左右鏡像翻轉(zhuǎn)與上下鏡像翻轉(zhuǎn)。上下翻轉(zhuǎn)如圖2-9-1所示： 圖2-9-1左右翻轉(zhuǎn)如圖2-9-2所示： 圖2-9-22.10 放大縮小使用這兩個(gè)按鍵。如圖2-10所示。 圖2-102.11 對比度2.11.1對比度增強(qiáng) 如圖2-11-1所示。 圖2-11-12.11.2對比度減弱 如圖2-11-2所示。 圖2-11-22.12 個(gè)人信息 通過彈出警告窗口完成。 窗口內(nèi)容如圖2-12所示。圖2-12到此為止，界面的具體設(shè)計(jì)已經(jīng)介紹完。3 結(jié)論經(jīng)過不斷調(diào)試，軟件已經(jīng)得到了完善，達(dá)到了課設(shè)的基本要求，遺憾的是有些功能只支持對灰度圖像處理。通過一個(gè)月的matlab學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì),我對matlab的guide使用更加熟練。還記得當(dāng)初選題目的時(shí)候，看到每個(gè)題目都無所適從。雖然本學(xué)期開了圖像處理的課，但是從來沒有做過軟件，很擔(dān)心自己根本做不出成品。經(jīng)過老師的指點(diǎn)，到圖書館借了本書，又從網(wǎng)上大量的收集資料，通過不斷地學(xué)習(xí)和參考，終于完成了軟件設(shè)計(jì)，我感到非常自豪。這個(gè)