数字图像处理课程设计报告汇总.docx

《数字图像处理课程设计报告汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字图像处理课程设计报告汇总.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、数字图像处理课程设计报告汇总 本科综合课程设计报告 题 目 _ 指导教师_ 辅导教师_ 学生姓名_ 学生学号_ _ 院（部）_专业_班 _2022_年 _12_月 _30_日 数字图像处理演示系统 信息科学与技术学院 通信工程 052 1 主要内容 1.1数字图像处理背景及应用 数字图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。目前，图像处理演示系统应用领域广泛医学、军事、科研、商业等领域。因为数字图像处理技术易于实现非线性处理，处理程序和处理参数可变，故是一项通用性强，精度高，处理方法灵活，信息保存、传送可靠的图像处理技术。本图像处理演示系统以数字图像处理理论为基础

2、，对某些常用功能进行界面化设计，便于初级用户的操作。 1.2 图像处理演示系统设计要求 能加载和显示原始图像，显示和输出处理后的图像； 系统要便于维护和具备可扩展性； 界面友好便于操作； 1.3 图像处理演示系统设计任务 数字图像处理演示系统应该具备图像的几何变换（平移、缩放、旋转、翻转）、图像增强（空间域的平滑滤波与锐化滤波）的简单处理功能。 1.3.1几何变换 几何变换又称为几何运算，它是图像处理和图像分析的重要内容之一。通过几何运算，可以根据应用的需要使原图像产生大小、形状、和位置等各方面的变化。简单的说，几何变换可以改变像素点所在的几何位置，以及图像中各物体之间的空间位置关系，这种运算

3、可以被看成是将各物体在图像内移动，特别是图像具有一定的规律性时，一个图像可以由另外一个图像通过几何变换来产生。实际上，一个不受约束的几何变换，可将输入图像的一个点变换到输出图像中的任意位置。几何变换不仅提供了产生某些特殊图像的可能，甚至还可以使图像处理程序设计简单化。从变换性质来分可以分为图像的位置变换、形状变换等 1.3.2图像增强 图像增强是数字图像处理的基本内容之一，其目的是根据应用需要突出图像中的某些“有用”的信息，削弱或去除不需要的信息，以达到扩大图像中不同物体特征之间的差别，使处理后的图像对于特定应用而言，比原始图像更合适，或者为图像的信息提取以及其他图像分析技术奠定了基础。一般情

4、况下，经过增强处理后，图像的视觉效果会发生改变，这种变化意味着图像的视觉效果得到了改善，某些特定信息得到了增强。 2 设计思想： 2.1 图像处理演示系统实现工具的选择 使用MATLAB软件进行界面设计及程序编写。 2.2 选择MATLAB软件原因 之所以选择MA TLAB工具是因为：MATLAB是集数值计算，符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。作为强大的科学计算平台，它几乎能够满足所有的计算需求。MATLAB全称是Matrix Laboratory（矩阵实验室），一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件，从这一点上也可以看出，它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际上MA TLAB

5、 中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的。这一特点也就决定了MATLAB在处理数字图像上的独特优势。理论上讲，图像是一种二维的连续函数，然而在计算机上对图像进行数字处理的时候，首先必须对其在空间和亮度上进行数字化，这就是图像的采样和量化的过程。二维图像进行均匀采样，就可以得到一幅离散化成MN样本的数字图像，该数字图像是一个整数阵列，因而用矩阵来描述该数字图像是最直观最简便的了。而MA TLAB的长处就是处理矩阵运算，因此用MA TLAB处理数字图像非常的方便。 MATLAB支持五种图像类型，即索引图像、灰度图像、二值图像、RGB图像和多帧图像阵列；支持BMP、GIF、HDF、JPEG、P

6、CX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等图像文件格式的读，写和显示。MATLAB对图像的处理功能主要集中在它的图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）中。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，可以进行诸如几何操作、线性滤波和滤波器设计、图像变换、图像分析与图像增强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作。 23 系统结构框图 3 图形用户界面设计 GUI是实现人机交互的中介，可以通过它实现数据输入、处理和输出。MA TLAB提供了一个专门的GUI设计工具图形用户界面开发环境（GUIDE），使用该工具，可以快速完成GUI设计任务。利用MATLAB

7、提供的有关数据，还可以创建工具栏控件和多种对话框。 3.1启动GUIDE 在命令窗口中键入guide，启动GUIDE，显示如下图所示的“GUIDE Quick Start”对话框。 打开“GUIDE Quick Start”对话框，利用GUIDE 模板创建新的GUI，选择一个模板后，单机OK 按钮，在输出编辑器中打开GUI。如下： 3.2 输出编辑器 在GUIDE中打开GUI以后，它显示在输出编辑器中。输出编辑器是所有GUIDE工具的控制面板。 可以通过拖拉控件来设计GUI，这些控件位于输出编辑器左侧的工具箱中，有按钮、弹出式菜单和坐标系等多种。也可以用输出编辑器设置GUI控件的基本属性。 3

8、.3 GUIDE模板 “GUIDE Quick Start”对话框提供了几种基本类型的GUI模板。使用模板的好处是可以通过改模板来快速创建。选择一种模板以后，它的预览效果显示在右面的面板中。 3.4 菜单编辑器 利用菜单编辑器，可以创建、设置、修改下拉式菜单和弹出式菜单。在GUIDE中单机工具栏上的按钮，或者选择“Tools”菜单中的“Menu Editor”选项，打开菜单编辑器的界面，如下图所示： 上图中左上角第一个按钮用于创建下拉式菜单。用户可以通过单击它来创建下拉式主菜单。第二个按钮用于创建下拉式主菜单的子菜单 运行后效果如下： 最终GUI运行效果图如下： 首次运行后会自动生成zhank

9、eUI.m和zhankeUI.fig两个文件，默认目录设在MA TLAB安装目录下的work文件夹里，zhankeUI.m中存放的是GUI的相关编码，以及相关控件的回调函数，今后可以对其进行代码修改，添加，删除等操作，zhankeUI.fig是GUI的界面文件。今后主要是对zhankeUI.m文件里面代码的相关操作以实现相关功能！ 4 图像处理演示系统各功能的实现 4.1文件的打开与保存 4.1.1文件的打开 在主菜单“文件”的下拉菜单中，有个“打开”选项，在其回调函数中添加打开某个文件的相关代码： fname,pname=uigetfile(*.bmp;*.jpeg;*.gif, Open

10、the file) fname为将要打开文件的文件名，pname为将要打开文件的路径。Uigetfile函数中主要有两部分参数*.bmp;*.jpeg;*.gif是想要打开文件的格式，Open the file是生成文件选择打开对话框的标题，此段代码运行效果如下： 图 4.1.1 打开一幅图像 从上图中选择需要进行操作的文件，将其打开以便后续操作 图4.1.2 打开一幅图像后在界面窗口显示 在打开回调函数中我希望同时对文件进行相关数据的读取，以便在今后的处理操作中可以方便的调用，读取完图像数据后在窗口中显示图像，相关代码如下：V=strcat(pname,fname); %将图像赋值给变量V

11、handles.my_data1=V guidata(hObject,handles) %更新句柄数据 axes(handles.axes7) %添加一坐标轴用来指定显示图像的区域 imshow(V) %显示选取的图像 当执行以上代码时会有一种情况出现错误，那就是当我们进行“打开”文件操作时候，如上图 Open，在这里当我们没有选择文件，而将窗口强行关闭或选择了程序无法识别的文件格式时，命令窗口会提示错误，所以加入如下代码进行处理： if fname hhh(q) temp=hhh(p); hhh(p)=hhh(q); hhh(q)=temp; end end end I_2(i,j)=hhh(5); end end 图4.2.1 图像空域的平滑滤波处理结果