山东建筑大学数字图像处理课程设计说明书.pdfVIP

山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 目 录 摘 要2 1 设计目的与要求3 1.1 设计目的3 1.2 设计要求3 2 设计原理3 2.1 Matlab 介绍3 2.2 色调调整3 2.3 图像锐化4 2.4 空间坐标变换4 2.5 像素插值5 3 设计内容5 3.1 MatlabGUI 6 3.2 图像读入与信息显示7 3.3 转换为灰度图像9 3.4 USM 锐化 10 3.5 怀旧 13 3.6 波浪扭曲 15 3.7 旋转扭曲 17 3.8 球面变换 18 4 总结与致谢 22 5 参考文献 23 附 录 Ⅰ 24 附 录Ⅱ 27 附 录Ⅲ 29 附 录Ⅳ 31 1 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 摘 要 数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。随 着信息化时代的到来，数字图像处理在国民经济的许多领域已经得到广泛的应用。而计算 机硬件与软件的普及和发展又为数字图像处理的实现带来了方便，尤其是以Matlab 为首的 各种集数值计算，符号运算以及图形图像处理等强大功能于一体的科学计算语言平台的出 现更是推动了数字图像处理等科学学科的发展，Matlab 软件中提供了各种可以用于数字图 像处理的函数，其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。在数 字图像处理软件中，滤镜通常指那些能产生特定视觉效果的图像处理方法，又称图像特效 滤镜，广泛应用于数码摄影、广告、影视、多媒体等领域。本课程设计便是基于计算机中的 Matlab 软件结合数字图像处理中的各种技术和算法来实现日常生活中经常使用的、简单的 各种滤镜效果，如：转换灰度图像、USM 锐化、怀旧、波浪扭曲、旋转扭曲、球面变换等。 并通过Matlab 自带的GUI 设计功能将功能模块组合成一个完整的简单图像特效处理软件， 且界面友好、操作方便。 关键词：数字图像处理；计算机算法；特效滤镜；GUI 设计 2 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 1 设计目的与要求 1.1 设计目的 本设计要求编写实现 USM 锐化、怀旧、波浪扭曲、旋转扭曲、球面变换等特效图像处 理程序，并将这些功能模块组合成一个完整的简单图像特效处理软件，要求GUI 界面友好、 操作方便。 1.2 设计要求 根据设计要求分析图像特效滤镜功能，掌握设计中所涉及到的图像特效处理算法原理， 画出流程图，编写实现程序，并进行调试，完成系统软件设计 2 设计原理 2.1 Matlab 介绍 MATLAB 是美国 MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、 数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB 和Simulink 两大部分。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真 等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行 有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非 交互式程序设计语言（如 C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进 水平。MATLAB 是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600 多个工程中要用到的数学运 算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程 计算中的必威体育精装版研究成果，而且经过了各种优化和容错处理。 2.2 色调调整