課程案例庫(kù)matlab

1、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA技術(shù)與工程應(yīng)用 之MATLAB在圖像處理方面的應(yīng)用1目 錄 1. MATLAB簡(jiǎn)介 2. MATLAB圖像處理工具箱簡(jiǎn)介3. MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例 4. 總 結(jié)2 1. MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB的背景知識(shí) MATLAB 的名稱源自 Matrix Laboratory ，由美國(guó)MathWorks公司推出。 MATLAB是一種科學(xué)計(jì)算軟件，專門以矩陣的形式處理數(shù)據(jù)。 31. MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB的應(yīng)用MATLAB的應(yīng)用 科學(xué)計(jì)算 控制系統(tǒng)仿真 圖像處理 信號(hào)處理 通信系統(tǒng)仿真 41. MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB的特點(diǎn) 計(jì)算功能強(qiáng) 人機(jī)界面友好 編程效

2、率高 繪圖功能強(qiáng) 可擴(kuò)展性強(qiáng)51. MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB的構(gòu)成 MATLAB主包MATLAB語(yǔ)言MATLAB工作環(huán)境句柄圖形MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)MATLAB應(yīng)用接口 SIMULINK工具箱 MATLAB工具箱6 2. MATLAB圖像處理工具箱簡(jiǎn)介MATLAB數(shù)字圖像處理工具箱函數(shù) 數(shù)字圖像處理工具箱由一系列支持圖像處理操作的函數(shù)組成：圖像顯示函數(shù)；圖像文件輸入、輸出函數(shù)；圖像幾何操作函數(shù)；圖像像素值及統(tǒng)計(jì)函數(shù)；圖像分析函數(shù)；圖像增強(qiáng)函數(shù)；線性濾波函數(shù)；7 二維線性濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)； 圖像變換函數(shù)； 圖像鄰域及塊操作函數(shù)； 二值圖像操作函數(shù)； 基于區(qū)域的圖像處理函數(shù)； 顏色圖操作函數(shù)；

3、 顏色空間轉(zhuǎn)換函數(shù)； 圖像類型和類型轉(zhuǎn)換函數(shù)。 2. MATLAB圖像處理工具箱簡(jiǎn)介82. MATLAB圖像處理工具箱簡(jiǎn)介 MATLAB圖像處理工具箱支持四種圖像類型：真彩色圖像、索引色圖像、灰度圖像、 二值圖像。 這四種類型可以用工具箱的類型轉(zhuǎn)換函數(shù)相互轉(zhuǎn)換。 MATLAB可操作的圖像文件包括BMP、HDF、JPEG、PCX、TIFF、XWD等格式。9 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例常用的圖像基本操作圖像的讀寫與顯示操作 A=imread（，fmt） %讀取圖像 Imwrite（A，fmt） %保存圖像 Image（A） %顯示圖像 Imshow（A） %顯示圖像圖像的查詢操作 In

4、fo=imfinfo（）10 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例 使用MATLAB對(duì)圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、傅里葉變換、邊緣檢測(cè)、平滑濾波、壓縮等操作。11 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例1.圖像的旋轉(zhuǎn) I=imread(lena256.bmp); imshow(I) J=imrotate(I,90,bilinear) ; %將圖像逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90 figure, imshow(J) 圖1-1原始圖像 圖 1-2旋轉(zhuǎn)后圖像12 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例2.圖像的傅里葉變換 I=imread(lena256.bmp); imshow(I) J=ff

5、tshift(fft2(I); %對(duì)原始圖像進(jìn)行二維傅里葉變換，并將中心移到零點(diǎn) figure,imshow(log(abs(J),8,10) 圖2-1原始圖像 圖2-2 離散傅里葉頻譜13 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例3.圖像的邊緣檢測(cè) I=imread(lena256.bmp); imshow(I) J=edge(I, canny); %使用canny算子對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè) %J=edge(I, sobel); J=edge(I, prewitt); J=edge(I, roberts); figure, imshow(J) 圖3-1原始圖像 14 3.MATLAB圖像處理工具箱

6、運(yùn)用實(shí)例圖3-2 canny檢測(cè)結(jié)果 圖3-3 sobel檢測(cè)結(jié)果 圖3-4 prewitt檢測(cè)結(jié)果 圖3-5 roberts檢測(cè)結(jié)果 15 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例4.圖像的平滑濾波 MATLAB提供的濾波函數(shù)filter2，它常與發(fā)special函 數(shù)連用。 Y= filter2（B,X）%使用矩陣B對(duì)X中的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波 其中： B=fspecial（type）%功能為產(chǎn)生預(yù)定義濾波器，type 的值可能是 gaussian, sobel, log, prewitt, laplacian, average等。16 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例 圖4-3 prewit

7、t濾波結(jié)果 圖4-4 roberts濾波結(jié)果 圖4-1 原圖像 圖4-2 加入椒鹽噪聲圖像 17 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例 圖4-5 sobel濾波結(jié)果 圖4-6 prewitt濾波結(jié)果 圖4-7 log濾波結(jié)果 圖4-8 laplacian濾波結(jié)果 18 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例5.圖像的壓縮 本例子使用小波理論壓縮圖像。使用用db5小波對(duì)圖像進(jìn)行3層小波分解，得到分解系數(shù)，然后對(duì)圖像進(jìn)行三次壓縮，壓縮后圖像如圖5-25-4所示：大小分別為：壓縮前圖像X的大?。?Name Size Bytes Class X 256x256 65536 uint8 array第一

8、次壓縮圖像的大小為： Name Size Bytes Class ca1 132x132 17424 uint8 array第二次壓縮圖像的大小為： Name Size Bytes Class ca2 70 x70 4900 uint8 array第三次壓縮圖像的大小為： Name Size Bytes Class ca3 39x39 1521 uint8 array 19 3.MATLAB圖像處理工具箱運(yùn)用實(shí)例 圖3-1 原始圖像 圖5-2 第一次壓縮后圖像 圖5-3 第二次壓縮后圖像 圖5-4 第三次壓縮后圖像20 4.總 結(jié) MATLAB語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，可讀性強(qiáng)，工具箱涉及的專業(yè)領(lǐng)域廣泛且功能強(qiáng)大。