基于MATLAB的数字图像增强方法论文2稿

届．别．2014届学号201014110206毕业设计（论文）基于MATLAB的数字图像增强方法姓名李亚斌系别、专业物理与电子信息工程系、电子信息科学与技术专业导师姓名、职称李亚兰、讲师完成时间2014年4月20日目录摘要···························································································ⅠAbstract·····················································································Ⅱ1绪论.......................................................11.1研究背景..................................................11.2课题研究目的和意义........................................31.3研究内容...................................................32MATLAB基本知识介绍..........................................32.1MATLAB的概述..............................................32.2MATLAB语言的特点..........................................42.3MATLAB在图像处理操作中的应用..............................53数字图像处理的基础知识简介..................................63.1数字图像基础知识..........................................63.1.1数字图像的含义..........................................63.1.2数字图像的类型..........................................73.2数字图像处理概述..........................................83.2.1基本概念................................................83.2.2研究内容................................................83.2.3基本特点................................................93.2.4主要应用领域...........................................104利用MATLAB增强图像........................................104.1空域变换增强.............................................114.1.1图像求反...............................................114.1.2增强对比度.............................................134.2空域滤波增强.............................................144.2.1基本原理...............................................154.2.2线性平滑滤波器.........................................154.2.3非线性平滑滤波器.......................................174.2.4线性锐化滤波器.........................................184.3频域增强.................................................194.3.1基本原理...............................................194.3.2低通滤波...............................................204.3.3高通滤波...............................................215结束语.....................................................23参考文献.....................................................24致谢.........................................................25I摘要数字图像处理是一门新兴技术，随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成为可能，由于数字图像处理的各种算法的出现，使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。数字图像处理技术已经在很多领域上都有了比较广泛的应用，例如在生物医学、遥感航天、工业、军事公安等领域。图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高。MATLAB强大的运算和图形展示功能，使图像处理变得更加的简单和直观。本文介绍了MATLAB语言的特点,基于MATLAB的数字图像处理环境，介绍了如何利用MATLAB及其图像处理工具箱进行数字图像处理，并通过一些例子来说明利用MATLAB图像处理工具箱进行图像处理的方法。主要论述了利用MATLAB实现数字图像增强处理。当然,数字图像增强方法有多种。本文主要介绍的增强方法有：空域变换增强、空域滤波增强、频域增强。关键词：MATLAB；数字图像增强；空域变换增强；空域滤波增强；频域增强IIABSTRACTDigitalimageprocessingisanemergingtechnology,withthedevelopmentofcomputerhardware,real-timeprocessingofdigitalimageshasbecomepossibleduetotheemergenceofvariousdigitalimageprocessingalgorithms,makingitfasterandfasterprocessingspeed,thebetterforpeopleservices.Digitalimageprocessingisacomputeralgorithmusingcertaingraphicsprocessingtechnologythrough.Digitalimageprocessingtechnologyhashadarelativelywiderangeofapplicationsinmanyfields,suchasbiomedical,aerospaceremotesensing,industrial,militaryandpublicsecurityfields.Alargeamountofinformationtheimageprocessing,theprocessingspeedisrelativelyhigh.MATLABpowerfulcomputingandgraphicaldisplayfunction,theimageprocessingbecomesmoresimpleandintuitive.ThisarticledescribesthefeaturesofMATLAB,MATLAB-baseddigitalimageprocessingenvironment,describeshowtouseMATLABandImageProcessingToolboxfordigitalimageprocessing,andthroughanumberofexamplestoillustratetheuseofMATLABimageprocessingtoolboxforimageprocessingmethods.DiscussestheuseofMATLABdigitalimageenhancementprocessing.Ofcourse,avarietyofdigitalimageenhancementmethod.Thispaperdescribestheenhancementmethodsare:spatialtransformationenhancement,spatialfilteringenhancement,frequencydomainenhancement.Keywords:MATLAB;digitalimageenhancement;spatialtransformationenhancement;spatialfilteringenhancement;frequencydomainenhancement11绪论1.1研究背景在70年代中期，CleveMoler博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序库。EISPACK是特征值求解的FOETRAN程序库，LINPACK是解线性方程的程序库。在当时，这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。到70年代后期，身为美国NewMexico大学计算机系系主任的CleveMoler，在给学生讲授线性代数课程时，想教学生使用EISPACK和LINPACK程序库，但他发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间，于是他开始自己动手，利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序。CleveMoler给这个接口程序取名为MATLAB，该名为矩阵(matrix)和实验室(labotatory)两个英文单词的前三个字母的组合。在以后的数年里，MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用，并作为面向大众的免费软件广为流传。1983年春天，CleveMoler到Standford大学讲学，MATLAB深深地吸引了工程师JohnLittle.JohnLittle敏锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景。同年，他和CleveMoler，SteveBangert一起，用C语言开发了第二代专业版。这一代的MATLAB语言同时具备了数值计算和数据图示化的功能。1984年，CleveMoler和JohnLittle成立了MathWorks公司，正式把MATLAB推向市场，并继续进行MATLAB的研究和开发。在当今30多个数学类科技应用软件中，就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类。一类是数值计算型软件，如MATLAB，Xmath，Gauss等，这类软件长于数值计算，对处理大批数据效率高；另一类是数学分析型软件，Mathematica，Maple等，这类软件以符号计算见长，能给出解析解和任意精确解，其缺点是处理大量数据时效率较低。MathWorks公司顺应多功能需求之潮流,在其卓越数值计算和图示能力的基础上，又率先在专业水平上开拓了其符号计算，文字处理，可视化建模和实时控制能力，开发了适合多学科，多部门要求的新一代科技应用软件MATLAB。经过多年的国际竞争，MATLAB以经占据了数值软件市场的主导地位。在MATLAB进入市场前，国际上的许多软件包都是直接以FORTRANC语言等编程语言开发的。这种软件的缺点是使用面窄，接口简陋，程序结构不开放以及没有标准的基库，很难适应各学科的最新发展，因而很难推广。MATLAB的出现，为各