数字图像处理方法与研究 毕业论文.doc

数字图像处理方法与研究 目 录 第一章　绪 论 1 1.1 引言 1 1.2 数字图像技术的应用与发展 1 1.3 问题的提出 3 1.4 论文各章节的安排 4 第二章 数字图像处理方法与研究 5 2.1 灰度直方图 5 2.1.1 定义 5 2.1.2 直方图的性质和用途 5 2.2 几何变换 8 2.2.1 空间变换 8 2.2.2 灰度级插值 8 2.2.3 几何运算的应用 10 2.3 空间滤波增强 10 2.3.1 空间滤波原理 10 2.3.2 拉普拉斯算子 11 2.3.3 中值滤波 12 2.4 图像分割处理 13 2.4.1 直方图门限化的二值分割 14 2.4.2 直方图的最佳门限分割 14 2.4.3 区域生长 16 第三章 图像处理软件设计 18 3.1 图像处理软件开发工具的选择 18 3.1.1 BMP图像格式的结构 18 3.1.2 软件开发工具的选择 19 3.2 EAN-13码简介 20 3.2.1 EAN-13条码的结构 20 3.2.2 条码的编码方法 21 3.1 系统界面设计 22 第四章 条码图像测试 24 4.1 条码图像处理的主要方法 24 4.2 条码图像测试结果 25 第五章 总结与展望 28 参考文献 29 致 谢 30 第一章　绪 论 1.1 引言 数字图像处理(Digital Image Processing)技术起源于20世纪20年代，当时受条件的限制一直没有取得较大进展，直到20世纪60年代后电子技术、计算机技术有了相当的发展，数字图像处理技术才开始进入了高速发展时期。经过几十年的发展，数字图像处理技术目前已经广泛应用于工业、微生物领域、医学、航空航天以及国防等许多重要领域，而且多年来一直得到世界各科技强国的广泛关注，即使在某些国家大幅裁减军费的同时，仍在不断加大图像处理在SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)成像、遥感遥测等方面的研究力度。 1.2 数字图像技术的应用与发展 数字图像处理起源于20世纪20年代，当时通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约采用数字压缩技术传输了第一副数字照片。此后，由于遥感等领域的应用，使数字图像技术逐步受到关注并得到相应的发展。1964年，美国的喷气推进实验室处理了由太空船“徘徊者七号”发回的月球照片，标志着第三代计算机问世后数字图像处理得到普遍应用。由于CT的发明、应用研究及获得科技界瞩目的诺贝尔奖，使得数字图像处理技术大放异彩。其后，数字图像处理技术发展迅速，目前已成为工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理学、化学、生物学、医学甚至社会科学等领域各学科之间学习和研究的对象。随着信息高速公路、数字地球概念的提出以及Internet的广泛应用，信息传输中的非话业务也急剧增长。其中，图像信息以其信息量大、传输速度快、作用距离远等优点使其成为人类获取信息的重要来源及利用信息的重要手段。今天，多科学的交叉、融合使数字图像处理科学与技术逐步向其他学科领域渗透，并为其他学科所利用已成为科学发展的必然。在信息社会，数字图像处理科学无论是在理论上还是在实践上都存在着巨大的潜力。 第二章 数字图像处理方法与研究 灰度直方图 在数字图象处理中，一个最简单和有用的工具是灰度直方图，它概括了一幅图像的灰度级内容。任何一幅图像的直方图都包括了可观的信息，某些类型的图像还可以由其直方图完全描述，直方图的计算是简单的，特别是当一幅图像从一个地方被复制到另一个地方时，直方图的计算可以用非常低的代价来完成。 定义 灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级的像素的个数，其横坐标是灰度级，纵坐标是该灰度级出现的频率（像素的个数）。 灰度直方图也有另一种方式的定义，假设有一幅由函数D（x,y）所定义的连续图像，它平滑地从中心的高灰度级变化到边沿的低灰度级。可以选择某一灰度级,然后定义一条轮廓线，该轮廓线连接了图像上所有具有灰度级的点。所得到的轮廓线形成了包围灰度级大于的区域的封闭曲线。 直方图的性质和用途 （1）性质 1）直方图没有位置信息 直方图描述了每个灰度级具有的像素的个数，但不能为这些像素在图像中的位置提供任何线索。因此，任何一幅特定的图像有唯一的直方图，但反之不成立。如图2.1中四幅图像，若有斜线的目标具有同样灰度且余线面积相等时，完全相异的图像其直方图是相同的，这就说明不同的图像可能具有同样的直方图。 　 （a） (b) (c) (d) 图 2. 1 直方图的总体统计性 2）直方图是总体灰度概念 直方图可看出图像整体的性质，如图2.2的前四幅图像中（a）直方图表表示这幅原图总体偏暗，（