基于MATLAB的视图技术分析毕业论文.doc
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1、基于MATLAB的视图技术分析摘 要本文针对于MATLAB 的图像处理环境,对其结构、特点及应用做了介绍。重点阐述了多种算法综合运用解决特定应用环境下的图像处理问题, 如用直方图均衡进行图像增强,通过形态学方法进行图像特征提取与分析, 利用傅里叶变换进行图像分析等。 关键词MATLAB;图像处理;算法1引言图像信息是人类获得外界信息的主要来源,在近代科学研究、军事技术、工农业生产、医学、气象及天文学等领域中,人们越来越多地利用图像信息来认识和判断事物,解决 实际问题。获得图像信息非常重要,但目的不仅仅是为了获 得图像,而更重要的是将图像信息进行处理,在大量复杂的 图像中找出我们所需要的信息。因
2、此图像信息处理在某种意义上讲,比获得图像更为重要。图像处理就是对原始图像进行加工,突出有用信息。2图像处理技术概述利用计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提 取特征等的理论、方法和技术称为数字图像处理。(1) 图像处理技术的分类图像处理技术基本可以分成两大类:模拟图像处理和 数字图像处理,数字图像处理是指将图像信号转换成数字 信号并利用计算机进行处理的过程。数字图像处理技术的 发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学 等学科,因此数理及相关的边缘学科对图像处理科学的发 展有越来越大的影响。(2) 图像处理方法1)图像数字化把连续的图像用一组数字表示,便于用计算机分析处 理。
3、未经任何处理的图像在空间和时间上是连续的二维函 数,在计算机里要先对它进行抽样量化,即变为数字图像, 之后才可以进行各种处理。数字图象是一个整数阵列,最基 本的表示形式是矩阵。2)图像压缩在满足一定的图像质量要求下对图像进行编码,可以 压缩表示图像的数据。所谓数据压缩,就是通过改变信息的表示方式,在有限 的信息空间中表示尽可能多的信息。在信息设备容量有限 的前提下,通过数据压缩,能够提供更多的信息,更好地满 足人们对信息的需求。3)图像增强图像增强就是采用一系列技术去增强图像中用户感兴趣的信息,其目的主要有两个:一是改善图像的视觉效果,提 高图像成分的清晰度;二是使图像变得更有利于计算机处理。
4、在图像增强中,中值滤波和直方图规定化都是强有力的 图像增强方法。4)图像复原常用的复原算法有基于同步的结构纹理填充算法,算法包括图像分解、图像润饰和纹理合成这 3 个主要技术。其算 法的实现过程为:首先将图像分解为结构子图和纹理子图; 然后两部分子图分别经润饰技术和纹理合成技术修复;最后 将重建的两部分子图合并得到完整的新图3MATLAB软件简介MATLAB 是 Math works 公司于推出的一套高性能的数 值计算和可视化软件,其全称是 Matrix Laboratory,亦即矩阵 实验室,经过多年的逐步发展与不断完善,现已成为国际公 认的最优秀的科学计算与数学应用软件之一,是近几年来在
5、国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件。它集数值分 析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便 的、界面友好的用户环境,而且还具有可扩展性特征。用 MATLAB 对图像进行处理是当前科技领域的一个 重要的课题,它是用一组有序的灰度或彩色数据元素构成图 像,数组的每一个元素对应于图像的一个像素值。这样 MATLAB 就可以利用其强大的矩阵计算功能实现对图像的 数字处理。MATLAB 的图像处理功能主要集中在图像处理工具箱(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、
6、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。开发的基于 MATLAB 的图像增强处理系统利用了该工具箱中的这些复 杂函数,进行算法融合,能够满足防空武器系统环境下对图 像增强处理的特殊需要。MATLAB 提供了图像文件读入函数 imread(),可用它 来 读 入 BMP、HDF、JPEG、PCX、TIFF、XWD 等 格 式 图 像 文 件。MATLAB 还提供了 imwrite()图像写出函数。显示图像函数有 image()、imshow()等。4图像处理技术的分析图像处理的过程是一个将多种算法综合运用的过程,任何单独算法都不是完美的,多种算法的结合才能够相互取 长补短
7、从而弥补不足,达到更好的处理效果。(1) 直方图规定化和维纳滤波综合算法。直方图规定化是针对直方图均衡化不能控制变换后的 直方图而且不具备交互作用的特性,将直方图变换成为某 个特定的形状,如指数、对数、双曲等,有选择地增强某个灰 度值范围的对比度,从而使得直方图修正更具灵活性。而维 纳滤波是一种自适应滤波技术,该技术根据图像的局部方 差来调整滤波器的输出,当局部方差大时,滤波器的平滑效 果较小;当局部方差小时,滤波器平滑效果强。维纳滤波具 有很好的选择性,可以更好地保存图像的边缘和高频细节 信息,而且使用起来非常方便。将这两种算法的结合起来对 图像进行增强处理,可明显提高图像对比度,减小干扰、
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