Matlab在数字图像处理上的应用(论文报告).doc

《Matlab在数字图像处理上的应用》报告 XXX/ XXXXXXXXX 材料成型机控制工程 上海工程技术大学 上海，中国 电子邮件：XXXXXXXXXXXXXXX 任课教师：徐培全 材料加工工程，材料工程学院 上海工程技术大学 上海，中国 Matlab_2010@126.com 摘要—：简述了数字图像处理技术、MATLAB-~件及两者之间的关系，介绍了matlab的特点以及图像处理工具箱，通过中值滤波实现图像平滑处理，以及图像边缘检测等实例，说明了应用MATLAB言编程及其工具箱进行数字图像处理的方法，验证了该语言具有强大的图像处理能力． 关键词—MATLAB软件；数字图像处理；；图像处理工具箱； 前言 MatLab是近几年来国内外使用最为广泛的优秀科技软件之一．其语法结构简单．具有极强的数值计算、数据分析、图形绘制及图像处理等功能．具有高质量的图形可视化效果和强大的界面设计能力．因而在数字图像处理中有着其他语言所无法比拟的优势。MatLab图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，几乎涵盖了图像处理的各个内容，主要有：图像合成；空间变换：邻域和块操作；二值图像操作；线性滤波和滤波器设计；变换域处理：图像分析和增强：图像恢复；感兴趣区域处理：图像压缩：形态学运算等。 MATLAB软件介绍 MATLAB是MathsWorks公司的商业软件．是一种直译式语言，其最重要的功能就是进行矩阵的数值运算，它的数值分析、模拟与运算功能非常强大，而且程序结构完整．具有很强的平行移植性，不仅如此，MATLAB语言编程与C语言十分类似，语法简单、易学易用。因此，在图像处理、自动控制、语音处理、信号分析等工业领域，MATLAB是研究、开发和分析首选的计算工具。 MATLAB提供了强大的矩阵运算和绘图功能，其中，图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)提供了将近200种最基本的图像处理函数，利用这些图像处理工具箱，结合其强大的数据处理能力，我们可不必关心图像文件的格式、读写、显示等细节，而把精力集中在算法研究上，大大提高了工作效率。同时，在测试这些算法时既可方便地得到统计数据，又可得到直观图示。 MATLAB的图像处理工具箱 图像处理工具箱是由一系列支持图像处理操作的函数组成的．图像处理工具箱函数按功能可以分为以下几类；图像显示、图像文件输人与输出、几何操作、像素值和统卧处理．图像分析与增强、图像滤波、线性二维滤波器设计、图像变换，邻域和块操作、二值图像操作、颜色映射和颜色宅间转换、图像类型和类型转换、工县包参数获取和设置等，几乎涵盖了图像处理的各个内容 出于图像操作幽数众多。 利用Matlab进行数字图像处理 由于Madab的广泛使用，出现了在各个专业领域使用的工具箱，其中包括功能强大的适用于图像 分析和处理的工具箱，利用这些工具箱所提供的丰富的函数，我们可以方便地对数字图像进行分析处理 和研究．同时Maflab支持多种图形文件格式，打开各种不同图像格式的文件时不需要专业软件，使得操 作变得更加灵活．工具箱可靠性很高，因此用户可以把精力集中在算法而不是编程上，大大提高了工作 效率． 1．1 图像增强 图像增强技术的主要目的是增加图像的视觉效果，让人眼或机器易于辨识，也可以防止图像中所代 表的重要图像信息的遗漏．例如，一个图像增强系统可以利用高通滤波器来强化图像中物体的边线，使 图中的物体更加明显． 图像增强的方法很多，可根据不同目的选取不同方法，如点处理、空间滤波等．Madab提供了中值滤 波、直方图均衡、对比度调整等工具，方便实用．例如HISTEQ函数用直方图均衡的方法增强图像的对比 度，MEDFILT2函数用于对图像进行二维中值滤波，WIENER2函数用于图像的二维自适应去噪滤波． 1．2 图像压缩 数字图像处理过程中经常产生包含图像数据的大型文件，在不同用户和系统间交换文件时就要求用有效的方法对这些大型文件进行存储和传递，这就需要对文件进行压缩，减少表示数字图像所需的数据量．利用Matlab影像处理工具箱中提供的相关函数和命令能够实现图像压缩算法．Matlab中的图像均为矩阵形式，可以用影像处理工具箱中的DCT2函数实现压缩，该函数基于FFT算法，适用于有大量输入的运算． 1．3 图像分析 图像是我们日常生活中获取信息的主要形式，为了让计算机能够模仿人类对图像中的信息进行识 别和选取，就必须对图像的特征进行分析，比如图像的轮廓、大小、颜色等等． Matlab提供了可用于此类分析的函数，如ADJUST、EDGE等． Matlab在数字图像处理中的应用举例 目前，车牌识别系统已经在电子警察、车辆检测、停车场 监控等方面得到了广泛应用，数字图像处理技术在其中起着关键的作用. 车牌识别系统流程如图1所示． 图