灰度圖片處理(課程設(shè)計(jì))文檔

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1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告電梯運(yùn)行模擬問題學(xué)院醫(yī)藥信息工程學(xué)院專業(yè)醫(yī)藥軟件工程07年級三年級學(xué)生姓名劉耀輝學(xué)號0707501116指導(dǎo)教師蔡先發(fā)2010年8月27日現(xiàn)階段用于圖像處理的軟件很多，如PHOTOSHOP、PAINTSHOP、GIMP、SaperaProcessing，還可以使用VB、C/C++等編程語言來進(jìn)行數(shù)字圖像處理，但是大部分軟件對圖像的處理運(yùn)算并不是很完善。介紹一種用可視化數(shù)值計(jì)算軟件MATLAB實(shí)現(xiàn)的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)平臺,系統(tǒng)使用MATLAB中提供的GUI設(shè)計(jì)系統(tǒng)可視化的用戶界面，下拉式的菜單方便用戶選擇對圖像的處理。用戶可

2、以隨意選擇要處理的圖片。但是該系統(tǒng)只支持灰度圖片，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)容主要包括灰度圖像的代數(shù)運(yùn)算、幾何運(yùn)算、正交變換、圖像增強(qiáng)、圖像形態(tài)學(xué)描述、邊緣檢測?；跀?shù)字圖像處理的一些基本原理，利用MATLAB設(shè)計(jì)程序進(jìn)行對灰度圖像的處理。有部分處理運(yùn)算有很多種方法，我選擇了最簡單、最明了的方法。本系統(tǒng)雖然基本納含了對圖像的一些基本處理，但是在部分功能模塊實(shí)現(xiàn)上仍存在不足，懇請各位評審老師予以批評指正。引言數(shù)字圖像處理又稱為計(jì)算機(jī)圖像處理，它是指將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并利用計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行處理的過程。理論上講，圖像是一種二維的連續(xù)函數(shù)，然而在計(jì)算機(jī)上

3、對圖像進(jìn)行數(shù)字處理的時(shí)候，首先必須對其在空間和亮度上進(jìn)行數(shù)字化，這就是圖像的采樣和量化的過程。二維圖像進(jìn)行均勻采樣，就可以得到一幅離散化成M×N樣本的數(shù)字圖像，該數(shù)字圖像是一個(gè)整數(shù)陣列，因而用矩陣來描述該數(shù)字圖像是最直觀最簡便的了。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,圖像處理技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，用于圖像處理的軟件也很多，如PHOTOSHOP、PAINTSHOP、GIMP、SaperaProcessing、MATLAB等,其中大部分軟件都是基于廣告策劃和圖像修飾處理而設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件，進(jìn)行圖像處理時(shí)并不是很方便。而MATLAB(矩陣實(shí)驗(yàn)室)它在

4、矩陣運(yùn)算上有自己獨(dú)特的特點(diǎn)，在矩陣運(yùn)算處理具有很大的優(yōu)勢，因此用MATLAB處理數(shù)字圖像非常的方便。不僅如此，MATLAB提供了豐富的圖形命令和圖形函數(shù)，而且其面向?qū)ο蟮膱D形系統(tǒng)具有強(qiáng)大的用戶界面(GUI)生成能力。這樣，用戶就可以充分利用系統(tǒng)提供的GUI特性，編寫自己需要的圖形界面，從而可以高效地進(jìn)行圖像處理。MATLAB支持五種圖像類型，即索引圖像、灰度圖像、二值圖像、RGB圖像和多幀圖像陣列；支持BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等圖像文件格式的讀，寫和顯示。MATLAB對圖像的

5、處理功能主要集中在它的圖像處理工具箱（ImageProcessingToolbox）中。圖像處理工具箱是由一系列支持圖像處理操作的函數(shù)組成，可以對圖像進(jìn)行諸如幾何操作、線性濾波和濾波器設(shè)計(jì)、圖像變換、圖像分析與圖像增強(qiáng)、二值圖像操作以及形態(tài)學(xué)處理等圖像處理操作。第一章系統(tǒng)簡介1.1系統(tǒng)特色本系統(tǒng)利用MATLAB語言設(shè)計(jì)程序進(jìn)行灰度圖像處理，主要功能包括灰度圖像的代數(shù)運(yùn)算、幾何運(yùn)算、正交變換、圖像增強(qiáng)、圖像形態(tài)學(xué)描述、邊緣檢測，基本上包含了圖像的所有變換和運(yùn)算。菜單式選擇圖像處理運(yùn)算清晰方便，可視化的界面形象生動(dòng)、使用方便、交互性強(qiáng)、

6、具有無限的擴(kuò)展能力。是被選圖片是否為灰度圖片選擇并打開圖片開始否提示錯(cuò)誤信息選擇操作結(jié)束幾何運(yùn)算正交變換圖像增強(qiáng)圖像描述邊緣檢測代數(shù)運(yùn)算文件打開退出1.2系統(tǒng)流程圖1.3系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了6種圖像處理運(yùn)算，其總體結(jié)構(gòu)如下圖所示：第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理2.1各模塊功能及圖像處理原理2.1.1代數(shù)運(yùn)算代數(shù)運(yùn)算是指兩幅輸入圖象之間進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的加、減、乘、除運(yùn)算得到輸出圖象的過程。如果記輸入圖象為A(x,y)和B(x,y)，輸出圖象為C(x,y)，則有如下四種簡單形式：C(x,y)=A(x,y)+B(x,y)C(x,y)=A(x,y)-

7、B(x,y)C(x,y)=A(x,y)×B(x,y)C(x,y)=A(x,y)/B(x,y)對于圖像的代數(shù)運(yùn)算應(yīng)注意以下問題：(1)代數(shù)運(yùn)算的結(jié)果很容易超出數(shù)據(jù)類型允許的范圍，有些運(yùn)算(如除法)會產(chǎn)生分?jǐn)?shù)結(jié)果，這個(gè)結(jié)果是不能用整數(shù)類型描述的，所以在圖像代數(shù)運(yùn)算中會采用以下的截取規(guī)則：①超出數(shù)據(jù)類型允許的范圍的值用數(shù)據(jù)類型的最大值代替；②分?jǐn)?shù)的結(jié)果采用四舍五入的方法整取。(2)在使用Matlab中代數(shù)運(yùn)算函數(shù)時(shí)，不用進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，這些函數(shù)可以接受uint8和uint16數(shù)據(jù)類型，并返回相同格式的圖象結(jié)果。(3)可以使用+、-、*

8、、/等基本算術(shù)運(yùn)算符來進(jìn)行圖像的算數(shù)操作運(yùn)算，但是不同于Matlab中提供的運(yùn)算函數(shù)，必須在運(yùn)算前將圖像轉(zhuǎn)換為適合進(jìn)行算數(shù)運(yùn)算的雙精度數(shù)據(jù)類型。(4)任何一個(gè)代數(shù)運(yùn)算，都必須保證輸入圖像的大小相等，且數(shù)據(jù)類型一致。在該功能模塊中主要設(shè)