2020年數(shù)字圖像處理開(kāi)題報(bào)告

1、數(shù)字圖像處理開(kāi)題報(bào)告 開(kāi)題報(bào)告是指開(kāi)題者對(duì)科研課題的一種文字說(shuō)明材料。這是一 種新的應(yīng)用寫作文體， 這種文字體裁是隨著現(xiàn)代科學(xué)研究活動(dòng)計(jì)劃性 的增強(qiáng)和科研選題程序化管理的需要而產(chǎn)生的。 下面是數(shù)字圖像處理 開(kāi)題報(bào)告，請(qǐng)參考！一、研究的目的、意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 通常經(jīng)圖像信息輸入系統(tǒng)獲取的源圖像信息中都含有各種各樣 的噪聲與畸變。例如傳感器獲取的遙感圖像含有大量地物特征信息， 在圖像上這些地物特征信息以灰度形式表現(xiàn)出來(lái)， 當(dāng)?shù)匚锾卣鏖g表現(xiàn) 的灰度差很小時(shí)，目視判讀就無(wú)法認(rèn)辨， 而圖像增強(qiáng)的目的就是 （1） 采用某種技術(shù)手段，改善圖像的視覺(jué)效果、工藝的適應(yīng)性，使圖像更 清晰，目標(biāo)物更突出。

2、（ 2）將圖像轉(zhuǎn)換成一種更適合與人或機(jī)器進(jìn) 行分析處理的形式。 它不是以圖像保真度為原則， 而是通過(guò)處理設(shè)法 有選擇地突出便于人或機(jī)器分析某些感興趣的信息， 抑制一些無(wú)用的 信息，以提高圖像的使用價(jià)值。 因此圖像增強(qiáng)的實(shí)質(zhì)是增強(qiáng)感興趣地 物和周圍地物圖像間的反差。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外普遍使用的圖像增強(qiáng)的方法分為光學(xué)增強(qiáng)方法和 數(shù)字增強(qiáng)方法兩種。 光學(xué)增強(qiáng)處理采用光學(xué)儀器進(jìn)行。 其特點(diǎn)是快速、 簡(jiǎn)易，操作方法容易掌握， 儀器和處理材料費(fèi)用較低，目前在遙感中 廣泛使用。 但光學(xué)儀器功能比較單一， 對(duì)各種增強(qiáng)方法的適應(yīng)性比數(shù) 字處理設(shè)備差。 數(shù)字增強(qiáng)處理是采用數(shù)字圖像計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行。 其特 點(diǎn)是快速、功能全

3、，還能應(yīng)用光學(xué)方法無(wú)法進(jìn)行的一些算法對(duì)圖像增 強(qiáng)。其主要增強(qiáng)技術(shù)從增強(qiáng)的作用域出發(fā)包括空間域增強(qiáng) (對(duì)圖像像 素灰度進(jìn)行操作，即直接對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理)和頻率域增強(qiáng)(在圖 像的某個(gè)變換域內(nèi)，對(duì)圖像進(jìn)行操作，修改變換后的系數(shù)，例如付立 葉變換、DCT變換等的系數(shù)，然后再進(jìn)行反變換得到處理后的圖像， 以此達(dá)到增強(qiáng)的目的)兩種。嚴(yán)格來(lái)講，圖形圖像處理技術(shù)常常是光學(xué)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)相結(jié) 合，在未來(lái)的 21 世紀(jì)可能采用純數(shù)字技術(shù)。總的說(shuō)來(lái)， 21 世紀(jì)圖形圖像要向高質(zhì)量化方面發(fā)展。高質(zhì)量化 內(nèi)容包括 6 個(gè)方面，即高分辨率、高速度、立體化、多媒體化、智能 化和標(biāo)準(zhǔn)化。二、閱讀的文獻(xiàn)資料和本課題的主攻方向

4、文獻(xiàn)資料：1) 孫家柄，舒寧，關(guān)澤群。遙感原理、方法和應(yīng)用。北京：測(cè) 繪出版社， 1997。2) 賈永紅。計(jì)算機(jī)圖像處理和分析。武漢大學(xué)出版社，xx。3) 張宇，王希勤，彭應(yīng)寧。一種用于夜間圖像增強(qiáng)的算法。清 華大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版， 1999年， 39 卷，第 9期。4) 李叔梁。話說(shuō)圖像處理。北京師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)研究所， 1999。5) 徐建華。圖像處理與分析。科學(xué)出版社， 1992。6) 容觀傲。計(jì)算機(jī)圖像處理。清華大學(xué)出版社，2000。7) 萬(wàn)發(fā)觀，柳健，等。遙感圖像數(shù)字處理。華中理工大學(xué)出版 社， 1991。8) 荊仁杰，等。計(jì)算機(jī)圖像處理。浙江大學(xué)出版社， 1990。9) 張遠(yuǎn)鵬

5、，董海，周文靈。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)基礎(chǔ)。北京大 學(xué)出版社， 1996。10) 博彥科技。編程高手 VisualC+ 。北京大學(xué)出版社， xx 。11) 鄭莉，董淵。C+語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。清華大學(xué)出版社，XX。12) 何斌，馬天予，等。 VisualC+ 數(shù)字圖像處理。人民郵電出 版社， XX。13) 黃維通，姚瑞霞。 VisualC+ 程序設(shè)計(jì)教程。機(jī)械工業(yè)出版 社， XX。14) 鄭阿奇，丁有和，鄭進(jìn)。 VisualC+ 實(shí)用教程。電子工業(yè)出 版社， XX。15) 劉濤。 VisualC+ 實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像增強(qiáng)處理。天極網(wǎng)， XX。16) 王燕。面向?qū)ο蟮睦碚撆cC+實(shí)踐。清華大學(xué)出版社，1997。1

6、7) 譚浩強(qiáng)。C程序設(shè)計(jì)。清華大學(xué)出版社，1991。主攻方向：掌握用VisualC+高級(jí)語(yǔ)言編程的基本知識(shí)，能用該語(yǔ)言實(shí)現(xiàn) 圖像讀取和顯示影像； 掌握?qǐng)D像增強(qiáng)處理的各種算法及其應(yīng)用； 編程 實(shí)現(xiàn)圖像常用增強(qiáng)算法，分析算法的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。三、主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我主要研究的是利用 VisualC+ 編程實(shí)現(xiàn) 讀取、顯示圖像和設(shè)計(jì)幾種主要算法以實(shí)現(xiàn)圖像的增強(qiáng)。1 、點(diǎn)運(yùn)算中的直方圖修正 圖像直方圖是圖像處理中一種十分重要的圖像分析工具，它描 述了一幅圖像的灰度級(jí)內(nèi)容， 任何一幅圖像的直方圖都包含了豐富的 信息，它主要用在圖像分割，圖像灰度變換等處理過(guò)程中。從數(shù)學(xué)上 來(lái)說(shuō)圖像直方

7、圖是圖像各灰度值統(tǒng)計(jì)特性與圖像灰度值的函數(shù)， 它統(tǒng) 計(jì)一幅圖像中各個(gè)灰度級(jí)出現(xiàn)的次數(shù)或概率； 從圖形上來(lái)說(shuō)， 它是一 個(gè)二維圖， 橫坐標(biāo)表示圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的灰度級(jí)， 縱坐標(biāo)為各個(gè)灰 度級(jí)上圖像各個(gè)像素點(diǎn)出現(xiàn)的次數(shù)或概率。直方圖修正可使圖像的灰度間距拉開(kāi)或使灰度分布均勻，從而 增大反差，使圖像細(xì)節(jié)清晰，達(dá)到增強(qiáng)的目的。它通常有直方圖均衡 化（將原圖像的直方圖通過(guò)變換函數(shù)修正為均勻的直方圖， 然后按均 衡直方圖修改原圖像） 和直方圖規(guī)定化 （使原圖像灰度直方圖變成規(guī) 定形狀的直方圖而對(duì)圖像做修正的增強(qiáng)方法）兩類。在實(shí)際操作中，先利用VC+編程在一個(gè)對(duì)話框中顯示一個(gè)圖像 的直方圖， 再編程實(shí)現(xiàn)直方

8、圖均衡化的修正方法， 將原圖像變換為直 方圖均衡的圖像。最后比較均衡前后的圖像和直方圖。2 、實(shí)現(xiàn)空間域中的模板操作 假設(shè)圖像是由許多灰度恒定的小塊組成，相鄰像素間或?qū)儆谕?一集合體的像素間存在很高的空間相關(guān)性，而噪聲則是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。這樣就可以在空間域中利用模板對(duì)圖像進(jìn)行處理。 這種增強(qiáng)處理的方 法就是在被處理像元周圍的像元參與下進(jìn)行運(yùn)算處理， 使輸出圖像上 每個(gè)像素的灰度值是由輸入圖像中以對(duì)應(yīng)像素為中心的鄰域中多個(gè) 像素的灰度值計(jì)算出來(lái)的，它主要用于圖像平滑和銳化。任何一幅原始圖像，在獲取和傳輸?shù)冗^(guò)程中，會(huì)受到各種噪聲 的干擾，使圖像退化，質(zhì)量下降，圖像模糊，特征淹沒(méi)，對(duì)圖像分析 不利。為了

9、抑制噪聲改善圖像質(zhì)量所進(jìn)行的處理稱圖像平滑或去噪。 而一般來(lái)說(shuō)， 圖像的能量主要集中在其低頻部分， 噪聲所在的頻段主 要在高頻段，因此，圖像的平滑是使圖像中高頻成分消退，即平滑圖 像的細(xì)節(jié)，使其反差降低， 保存低頻成分。但由于系統(tǒng)中所要提取的 邊緣信息也主要集中在其高頻部分，圖像平滑往往使圖像中的邊界、 輪廓變的模糊， 為了減少這類不利效果的影響， 這就需要利用圖像銳 化技術(shù)。圖像銳化處理的目的是為了使圖像的邊緣、 輪廓線以及圖像 的細(xì)節(jié)變的清晰，也就是使圖像細(xì)節(jié)的反差提高。在實(shí)際操作中，采用模板的方法編程定義一個(gè) 5*5 加權(quán)模板， 實(shí)現(xiàn)圖像平滑和銳化，分析結(jié)果。3 、實(shí)現(xiàn)頻率域中的圖像增強(qiáng) 通過(guò)傅立葉變換可以將空間域圖像變換成頻率域圖像。在經(jīng)過(guò) 一次傅立葉逆變換， 又能將頻率域圖像變成空間域圖像。 依據(jù)這樣的 關(guān)系，我們可以通過(guò)修改頻譜的方法來(lái)增強(qiáng)圖像中某些信息或壓抑另 一些信息。 最常用的方法是濾波。 所謂濾波是讓圖像頻譜中某些頻率 成分通過(guò)，阻止另一些頻率成分通過(guò)。從頻率域來(lái)考慮，由于噪聲主要集中在高頻部分，為去除噪聲改善圖像質(zhì)量，就可以采用低通濾波器來(lái)抑制高頻部分， 然后再進(jìn)行