Matlab學(xué)年論文

1、Matlab學(xué)年論文論文題目：基于Matlab的數(shù)字圖像處理學(xué) 院：年 級(jí)：專 業(yè)：姓 名：學(xué) 號(hào)： 2011年6 月19 日摘 要數(shù)字圖像處理是一門(mén)新興技術(shù)，隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，數(shù)字圖像的實(shí)時(shí)處理已經(jīng)成為可能，由于數(shù)字圖像處理的各種算法的出現(xiàn)，使得其處理速度越來(lái)越快，能更好的為人們服務(wù)。數(shù)字圖像處理是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)采用一定的算法對(duì)圖形圖像進(jìn)行處理的技術(shù)。數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域上都有了比較廣泛的應(yīng)用。圖像處理的信息量很大，對(duì)處理速度的要求也比較高。MATLAB強(qiáng)大的運(yùn)算和圖形展示功能，使圖像處理變得更加的簡(jiǎn)單和直觀。本文介紹了MATLAB 語(yǔ)言的特點(diǎn),基于MATLAB的數(shù)字圖像處理環(huán)

2、境，介紹了如何利用MATLAB及其圖像處理工具箱進(jìn)行數(shù)字圖像處理，并通過(guò)一些例子來(lái)說(shuō)明利用MATLAB圖像處理工具箱進(jìn)行圖像處理的方法。主要論述了利用MATLAB實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)、二值圖像分析等圖像處理。關(guān)鍵詞MATLAB，數(shù)字圖像處理，圖像增強(qiáng)，二值圖像Abstract Digital image processing is an emerging technology, with the development of computer hardware, real-time digital image processing has become possible due to dig

3、ital image processing algorithms to appear, making it faster and faster processing speed, better for People services .Digital image processing is used by some algorithms computer graphics image processing technology. Digital image processing technology has been in various areas have a relatively wid

4、e range of applications. Image processing large amount of information on the processing speed requirement is relatively high. MATLAB powerful computing and graphics display capabilities, so that image processing becomes more simple and intuitive. This paper introduces characteristics of MATLAB langu

5、age and this MATLAB-based digital image processing environment, describes how to use the MATLAB Image Processing Toolbox for its digital image processing, and through some examples to illustrate the use of MATLAB Image Processing Toolbox for image processing method. Mainly discusses the use of MATLA

6、B for image enhancement,2-numeric image and other image processing technologies.Keywords MATLAB, digital image processing,  image enhancement,2-numeric image目 錄摘要Abstract 一、 數(shù)字圖像處理的簡(jiǎn)介1（一）什么是數(shù)字圖像1（二）數(shù)字圖像處理概述21.基本概念22.研究?jī)?nèi)容23.基本特點(diǎn)2(三) 圖像處理文件格式21.MATLAB圖像文件格式22.圖像類型3二 MATLAB基本知識(shí)介紹4（一

7、）MATLAB的概述4（二）MATLAB語(yǔ)言的特點(diǎn)4（三）MATLAB在圖像處理中的應(yīng)用4三 圖像增強(qiáng)6（一）空域變換增強(qiáng)61.增強(qiáng)對(duì)比度62.圖像求反7（二）空域?yàn)V波增強(qiáng)91.基本原理92.線性平滑濾波器103.非線性平滑濾波器114.線性銳化濾波器12（三）頻域增強(qiáng)131.基本原理132.低通濾波133.高通濾波15四 二值圖像分析17(一) 二值形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算17(二) 二值分析進(jìn)行圖像處理綜合應(yīng)用171.噪聲濾除17總結(jié)19參考文獻(xiàn)20致謝21一、數(shù)字圖像處理的簡(jiǎn)介（一）什么是數(shù)字圖像所謂數(shù)字圖像就是把傳統(tǒng)圖像的畫(huà)面分割成的被稱為像素（picture element, 簡(jiǎn)稱pixel

8、，有時(shí)候也用pel這一簡(jiǎn)寫(xiě)詞）的小的離散點(diǎn)，各像素的灰度值也是用離散值即整數(shù)值來(lái)表示的。為了從一般的照片，景物等模擬圖像中得到數(shù)字圖像，需要對(duì)傳統(tǒng)的模擬圖像進(jìn)行采樣與量化兩種操作（二者統(tǒng)稱為數(shù)字化）。1、 采樣采樣（sampling）就是把在時(shí)間上和空間上連續(xù)的圖像變成離散點(diǎn)（采樣點(diǎn)，即像素）的集合的一種操作。通過(guò)采樣，如設(shè)橫向的像素?cái)?shù)為M，縱向的像素?cái)?shù)為N，則畫(huà)面的大小可以表示為“M*N”個(gè)像素。2、 量化經(jīng)過(guò)采樣，圖像被分解成在時(shí)間上和空間上離散分布的像素，但是像素的值（灰度值）還是連續(xù)值。把這些連續(xù)的濃淡值或灰度值變?yōu)殡x散的值（整數(shù)值）的操作就是量化。如果把這些連續(xù)變化的值（灰度值）量化

9、為8bit，則灰度值被分成0-2552的256個(gè)級(jí)別，分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)灰度值的濃淡程度，叫做灰度等級(jí)或灰度標(biāo)度。對(duì)連續(xù)的灰度值賦予量化級(jí)的，即灰度值方法有：均勻量化（uniform quantization），線性量化（liner quantization），對(duì)數(shù)量化，MAX量化，錐形量化（tapered quantization）等。3、 采樣、量化和圖像細(xì)節(jié)的關(guān)系上面的數(shù)字化過(guò)程，需要確定數(shù)值N和灰度級(jí)的級(jí)數(shù)K。在數(shù)字圖像處理中，一般都取成2的整數(shù)冪，即: (1.1) (1.2)一幅數(shù)字圖像在計(jì)算機(jī)中所占的二進(jìn)制存儲(chǔ)位數(shù)b為: (1.3)由于數(shù)字圖像是連續(xù)圖像的近似，從圖像數(shù)字化的過(guò)程可以看

10、到。這種近似的程度主要取決于采樣樣本的大小和數(shù)量(N值)以及量化的級(jí)數(shù)K(或m值)。N和K的值越大，圖像越清晰。（二）數(shù)字圖像處理概述1、基本概念數(shù)字圖像處理(Digital Image Processing)是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征等處理的方法和技術(shù)。2、研究?jī)?nèi)容數(shù)字圖像處理主要研究的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：（1）圖像變換。（2）圖像編碼壓縮。（3）圖像增強(qiáng)和復(fù)原。（4）圖像分割。（5）圖像描述。（6）圖像分類（識(shí)別）。3、基本特點(diǎn)（1）數(shù)字圖像處理的信息大多是二維信息，處理信息量很大。因此對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度、存儲(chǔ)容量等要求較高。（2）數(shù)字圖像處理占用的頻帶較寬

11、。與語(yǔ)言信息相比，占用的頻帶要大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。（3）數(shù)字圖像中各個(gè)像素是不獨(dú)立的，其相關(guān)性大。在圖像畫(huà)面上，經(jīng)常有很多像素有相同或接近的灰度。（4）由于圖像是三維景物的二維投影，一幅圖象本身不具備復(fù)現(xiàn)三維景物的全部幾何信息的能力，很顯然三維景物背后部分信息在二維圖像畫(huà)面上是反映不出來(lái)的。因此，要分析和理解三維景物必須作合適的假定或附加新的測(cè)量。（5）數(shù)字圖像處理后的圖像一般是給人觀察和評(píng)價(jià)的，因此受人的因素影響較大。（三）圖像處理文件格式1、MATLAB圖像文件格式MATLAB支持以下幾種圖像文件格式：（1）PCX（Windows Paintbrush）格式。可處理1，4，8，16，24位等圖像

12、數(shù)據(jù)。文件內(nèi)容包括：文件頭（128字節(jié)），圖像數(shù)據(jù)、擴(kuò)展顏色映射表數(shù)據(jù)。（2）BMP（Windows Bitmap）格式。有1，4，8，24位非壓縮圖像，8位RLE（Run-length Encoded ）圖像。（3）HDF（Hierarchical Data Format）格式。有8位，24位光柵數(shù)據(jù)集。（4）JPEG(Joint Photographic Experts Group)格式，是一種成為聯(lián)合圖像專家組的圖像壓縮格式。（5）TIFF（Tagged Image File Format）格式。處理1，4，8，24位非壓縮圖像，1，4，8，24位packbit壓縮圖像，一位CCITT壓

13、縮圖像等。（6）XWD(X Windows Dump)格式。1，8位Zpixmaps,XYbitmaps,1位XYpixmaps。（7）PNG（Portable Network Graphics）格式。2、圖像類型MATLAB中，一幅圖像可能包含一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，也可能包含一個(gè)顏色映射表矩陣。MATLAB中有四種基本的圖像類型：（1）索引圖像（2）灰度圖像（3）二進(jìn)制圖像（4）RGB圖像四、MATLAB基本知識(shí)介紹（一）MATLAB的概述MATLAB 是MATrix LABoratory（“矩陣實(shí)驗(yàn)室”）的縮寫(xiě)，是由美國(guó)MathWorks 公司開(kāi)發(fā)的集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本功能于一

14、體的，功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單的語(yǔ)言。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，用MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多。MATLAB包括擁有數(shù)百個(gè)內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包(Toolbox)。工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包。（二）MATLAB語(yǔ)言的特點(diǎn)MATLAB最突出的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔。MATLAB用更直觀的，符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了C和FORTRAN語(yǔ)言的冗長(zhǎng)代碼。MATLAB給用戶帶來(lái)的是最直觀，最簡(jiǎn)潔的程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。以下簡(jiǎn)單介紹一下MATLAB的主要特點(diǎn)。（1）語(yǔ)言簡(jiǎn)潔緊湊，使用方便靈活，庫(kù)函數(shù)極其豐富。（2）運(yùn)算符豐富。（3）MATLAB既具有結(jié)

15、構(gòu)化的控制語(yǔ)句（如for循環(huán)，while循環(huán)，break語(yǔ)句和if語(yǔ)句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。?）程序限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。（5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行。（6）MATLAB的圖形功能強(qiáng)大。（7）MATLAB的缺點(diǎn)是，它和其他高級(jí)程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。（8）功能強(qiáng)大的工具箱是MATLAB的另一特色。MATLAB包含兩個(gè)部分：核心部分和各種可選的工具箱。（9）源程序的開(kāi)放性。開(kāi)放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點(diǎn)。（三）MATLAB在圖像處理中的應(yīng)用圖像處理工具包是由一系列支持圖像處理操作的函數(shù)組成的。下面就MATLAB

16、 在圖像處理中各方面的應(yīng)用分別進(jìn)行介紹。（1） 圖像文件格式的讀寫(xiě)和顯示。（2） 圖像處理的基本運(yùn)算。（3） 圖像變換。（4） 圖像的分析和增強(qiáng)。（5） 圖像的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理。以上所提到的 MATLAB在圖像中的應(yīng)用都是由相應(yīng)的MATLAB函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使用時(shí)，只需按照函數(shù)的調(diào)用語(yǔ)法正確輸入?yún)?shù)即可。三、圖像增強(qiáng)圖像增強(qiáng)是一類基本的圖像處理技術(shù)，其目的是對(duì)圖像進(jìn)行加工，以得到對(duì)具體應(yīng)用來(lái)說(shuō)視覺(jué)效果更好、更有用的圖像。目前常用的增強(qiáng)技術(shù)根據(jù)其處理所進(jìn)行的空間不同，可分為基于圖像域的方法和基于變化域的方法?？沼蛟鰪?qiáng)方法可表示為：g(x,y)=EHf(x,y)其中f（x，y）和g（x，y）分別為增強(qiáng)

17、前后的圖像，EH代表增強(qiáng)操作。（一）空域變換增強(qiáng)1、增強(qiáng)對(duì)比度增強(qiáng)對(duì)比度實(shí)際是增強(qiáng)原圖像的各部分的反差。實(shí)際中往往是通過(guò)原圖中某兩個(gè)灰度值之間的動(dòng)態(tài)范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)的（如圖3-1）。圖3-1 增強(qiáng)對(duì)比度在圖3-1中可以看出，通過(guò)變換可以使原圖的較高的和較低的灰度值的動(dòng)態(tài)范圍減小了，而原圖在二者之間的動(dòng)態(tài)范圍增加了，從而其范圍的對(duì)比度增加了。MATLAB代碼所示：X1=imread('pout.tif');figure,imshow(X1)f0=0;g0=0;f1=70;g1=30;f2=180;g2=230;f3=255;g3=255;r1=(g1-g0)/(f1-f0);b1=g0

18、-r1*f0;r2=(g2-g1)/(f2-f1);b2=g1-r2*f1;r3=(g3-g2)/(f3-f2);b3=g2-r3*f2;m,n=size(X1);X2=double(X1);for i=1:m for j=1:n f=X2(i,j); g(i,j)=0; if(f>=0)&(f<=f1) g(i,j)=r1*f+b1; elseif (f>=f1)&(f<=f2) g(i,j)=r2*f+b2; elseif (f>=f2)&(f<=f3) g(i,j)=r3*f+b3; end endendfigure,imsho

19、w(mat2gray(g)圖像處理圖示(如圖3-2和圖3-3)圖3-2 原圖 圖3-3增強(qiáng)對(duì)比度所得圖像2、圖像求反對(duì)圖像求反是將原來(lái)的灰度值翻轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是使黑變白，使白變黑。普通的黑白底片和照片就是這樣的關(guān)系。具體的變換就是將圖像中每個(gè)像素的灰度值根據(jù)變換曲線進(jìn)行映射。MATLAB代碼所示：X1=imread('pout.tif');f1=200;g1=256;k=g1/f1;m,n=size(X1);X2=double(X1);for i=1:m for j=1:n f=X2(i,j); g(i,j)=0; if(f>=0)&(f<=f1) g(i,

20、j)=g1-k*f; else g(i,j)=0; end endendfigure,imshow(mat2gray(g)圖像處理圖如圖3-4所示：圖3-4 圖像求反后（二） 空域?yàn)V波增強(qiáng)一般情況下，像素的鄰域比該像素要大，也就是說(shuō)這個(gè)像素的鄰域中除了本身以外還包括其他像素。在這種情況下，g(x,y)在(x,y)位置處的值不僅取決于f(x,y)在以(x,y)為中心的鄰域內(nèi)所有的像素的值。為在鄰域內(nèi)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)操作，常可利用模板與圖像進(jìn)行卷積。每個(gè)模板實(shí)際上是一個(gè)二維數(shù)組，其中各個(gè)元素的取值定了模板的功能，這種模板操作也稱為空域?yàn)V波。1、基本原理空域?yàn)V波可分為線形濾波和非線形濾波兩類。線形濾波器的設(shè)

21、計(jì)?；趯?duì)傅立葉變換的分析。非線形空域?yàn)V波器則一般直接對(duì)鄰域進(jìn)行操作。另外各種濾波器根據(jù)功能又主要分成平滑濾波和銳化濾波。平滑可用低通來(lái)實(shí)現(xiàn)，銳化可用高通來(lái)實(shí)現(xiàn)平滑濾波器：它能減弱或消除傅立葉空間的高頻分量，但不影響在低頻分量。因?yàn)楦哳l分量對(duì)應(yīng)圖像中的區(qū)域邊緣等灰度值具有較大較快變化的部分，濾波器將這些分量濾去可使圖像平滑。銳化濾波器：它能減弱或消除傅立葉空間的高頻分量空域?yàn)V波器都是利用模板卷積，主要步驟如下：（1）將模板在圖中漫游，并將模板中心與圖中某個(gè)像素位置重合；（2）將模板上的系數(shù)與模板下對(duì)應(yīng)的像素相乘；（3）將所有的乘積相加；（4）將和（模板的輸出響應(yīng)）賦給圖中對(duì)應(yīng)的模板中心位置像素

22、。下面分別介紹在MATLAB中如何應(yīng)用平滑和銳化濾波器。2、線性平滑濾波器線性低通濾波器是最常用的線性平滑濾波器。這種濾波器的所有系數(shù)都是正的。對(duì)3*3的模板來(lái)說(shuō)，最簡(jiǎn)單的操作是取所有系數(shù)都為1。為保證輸出圖像仍在原來(lái)的灰度范圍內(nèi)，在計(jì)算R后要將其除以9再進(jìn)行賦值。這種方法稱為鄰域平均法。MATLAB實(shí)現(xiàn)均值過(guò)濾器的代碼所示：I=imread('saturn.tif');J=imnoise(I,'salt & pepper',0.02);imshow（I）figure，imshow（J）K1=filter2(fspecial('average&#

23、39;,3),J)/255;figure,imshow(K1)title('3*3的均值濾波器')原圖像，加入椒鹽噪聲的圖像和均值濾波的圖像分別如圖3-5、圖3-6和圖3-7所示。圖3-5 原圖 圖3-6加入椒鹽噪聲圖像 圖3-7 3*3的均值濾波器處理結(jié)果3、非線性平滑濾波器中值濾波器是最常用的非線性平滑濾波器。它是一種臨域運(yùn)算，類似于卷積，但計(jì)算的不是加權(quán)求和，而是把鄰域中的像素按灰度級(jí)進(jìn)行排序，然后選擇改組的中間值作為輸出的像素值。具體步驟：（1）將模板在圖像中漫游，并將模板中心和圖像某個(gè)像素的位置重合；（2）讀取模板下對(duì)應(yīng)像素的灰度值；（3）將這些灰度值從小到大排成一列

24、；（4）找出這些值排在中間的一個(gè)；（5）將這個(gè)中間值賦給對(duì)應(yīng)模板中心位置的像素。MATLAB實(shí)現(xiàn)中值濾波器代碼所示：I=imread('saturn.tif');J=imnoise(I,'salt & pepper',0.02);K1=medfilt2(J,3,3);figure,imshow(K1)中值濾波的結(jié)果如圖3-8所示。圖3-8 中值濾波結(jié)果4、線性銳化濾波器線性高通濾波器是最常用的線性銳化濾波器。這種濾波器的中心系數(shù)都是正的，而周圍的系數(shù)都是負(fù)的。對(duì)3*3的模板來(lái)說(shuō)，典型的系數(shù)取值是：-1 1 1；-1 8 1；-1 1 -1事實(shí)上這是拉普拉

25、斯算子，所有的系數(shù)之和為0。當(dāng)這樣的模板放在圖像中灰度值是常數(shù)或變化很小的區(qū)域時(shí)，其輸出為0或很小。這個(gè)濾波器將原來(lái)的圖像中的零頻域分量去除了，也就是將輸出的圖像的平均值變?yōu)?，這樣就會(huì)有一部分像素的灰度值小于0。在圖像處理中我們一般只考慮正的灰度值，所以還有將輸出圖像的灰度值范圍通過(guò)尺度變回到所要求的范圍。MATLAB代碼所示：I=imread('saturn.tif');m=fspecial('laplacian')I1=filter2(m,I)h=fspecial('unsharp',0.5);I2=filter2(h,I)/255;sub

26、plot(1,2,1);imshow(I1);title('高通濾波laplacian算子')subplot(1,2,2);imshow(I2);title('高通濾波unsharp')處理結(jié)果如圖3-9所示：圖3-9空域高通濾波（三）頻域增強(qiáng)1、基本原理卷積理論是頻域技術(shù)的基礎(chǔ)。設(shè)函數(shù)f（x,y）與線性位不變算子h（x,y）的卷積結(jié)果是g（x,y），即g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)那么根據(jù)卷積定理在頻域有：G(x,y)=H(u,v)F(u,v)其中G(x,y)、 H(u,v)、F(u,v)分別是g(x,y)、h(x,y)、f(x,y)的傅立葉變換。頻

27、域增強(qiáng)的主要步驟是：（1）技術(shù)所需增強(qiáng)圖的傅立葉變換；（2）將其與一個(gè)（根據(jù)需要設(shè)計(jì)的）轉(zhuǎn)移函數(shù)相乘；（3）再將結(jié)果進(jìn)行傅立葉反變換以得到增強(qiáng)的圖。頻域增強(qiáng)的兩個(gè)關(guān)鍵步驟：（1）將圖像從空域轉(zhuǎn)換到頻域所需的變換及將圖像從頻域空間轉(zhuǎn)換回空域所需的變換；（2）在頻域空間對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)加工操作。常用的頻域增強(qiáng)方法有低通濾波和高通濾波。以下分別介紹在MATLAB中如何實(shí)現(xiàn)。2、低通濾波圖像的能量大部分集中在幅度譜的低頻和中頻度，而圖像的邊緣和噪聲對(duì)應(yīng)于高頻部分。因此能降低高頻成分幅度的濾波器就能減弱噪聲的影響。Butterworth 低通濾波器是一種物理上可以實(shí)現(xiàn)的低通濾波器，n階，截?cái)囝l率為d0的B

28、utterworth低通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為：H（u，v）=用MATLAB實(shí)現(xiàn)Butterworth低通濾波器的代碼所示：I1=imread('Saturn.tif');figure,imshow(I1)I2=imnoise(I1,'salt');figure,imshow(I2)f=double(I2);g=fft2(f);g=fftshift(g);N1,N2=size(g);n=2;d0=50;n1=fix(N1/2);n2=fix(N2/2);for i=1:N1 for j=1:N2 d=sqrt(i-n1)2+(j-n2)2);h=1/(1+0.414

29、*(d/d0)(2*n); result(i,j)=h*g(i,j); endendresult=ifftshift(result);X2=ifft2(result);X3=uint8(real(X2);figure,imshow(X3)原圖和處理結(jié)果如圖3-10和圖3-11所示圖3-10 加噪 圖3-11 去噪3、高通濾波高通濾波也稱高頻濾波器，它的頻值在0頻率處單位為1，隨著頻率的增長(zhǎng)，傳遞函數(shù)的值逐漸增加；當(dāng)頻率增加到一定值之后傳遞函數(shù)的值通常又回到0值或者降低到某個(gè)大于1的值。在前一種情況下，高頻增強(qiáng)濾波器實(shí)際上是依照能夠帶通濾波器，只不過(guò)規(guī)定0頻率處的增益為單位1。實(shí)際應(yīng)用中，為了減

30、少圖像中面積大且緩慢變化的成分的對(duì)比度，有時(shí)讓0頻率處的增益小于單位1更合適。如果傳遞函數(shù)通過(guò)原點(diǎn)，則可以稱為laplacian濾波器。n階截?cái)囝l率為d0的Butterworth高通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為：H（u，v）=MATLAB實(shí)現(xiàn)Butterworth高通濾波器代碼所示：I1=imread('blood1.tif');figure,imshow(I1)f=double(I1);g=fft2(f);g=fftshift(g);N1,N2=size(g);n=2;d0=5;n1=fix(N1/2);n2=fix(N2/2);for i=1:N1 for j=1:N2 d=sqrt

31、(i-n1)2+(j-n2)2); if d=0 h=0; else h=1/(1+(d0/d)(2*n); end result(i,j)=h*g(i,j); endendresult=ifftshift(result);X2=ifft2(result);X3=uint8(real(X2);figure,imshow(X3)原圖和處理結(jié)果如圖3-12和3-13所示。圖3-12原圖 圖3-13高通濾波四、二值圖像分析二值圖像中所有的像素只能從0和1這兩個(gè)值中取，因此在MATLAB中，二值圖像用一個(gè)由0和1組成的二維矩陣表示。這兩個(gè)可取的值分別對(duì)應(yīng)于關(guān)閉和打開(kāi)，關(guān)閉表征該像素處于背景，而打開(kāi)表征

32、該像素處于前景。以這種方式來(lái)操作圖像可以更容易識(shí)別出圖像的結(jié)構(gòu)特征。（一）二值形態(tài)學(xué)的基本運(yùn)算數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)是集合運(yùn)算，我們把二值圖像A看作是二維坐標(biāo)點(diǎn)的集合，包含圖像里為1的點(diǎn)，B通常是一個(gè)小的集合，作用類似于模板。膨脹（Dilation）運(yùn)算AB 腐蝕（Erosion）運(yùn)算AB 開(kāi)（Open）運(yùn)算閉（Close）運(yùn)算（二）二值分析進(jìn)行圖像處理綜合應(yīng)用1、噪聲濾除將開(kāi)啟和閉合結(jié)合起來(lái)可構(gòu)成噪聲濾除器。開(kāi)啟就是先對(duì)圖像進(jìn)行腐蝕后膨脹其結(jié)果。閉合就是先對(duì)圖像進(jìn)行膨脹后腐蝕其結(jié)果。開(kāi)啟和閉合這兩種運(yùn)算都可以除去比結(jié)構(gòu)元素小特定圖像細(xì)節(jié)，同時(shí)保證不產(chǎn)生全局幾何失真。開(kāi)啟運(yùn)算可以把結(jié)構(gòu)元素小的突刺濾掉，切斷細(xì)長(zhǎng)搭接而起到分離作用。閉合運(yùn)算可以把比結(jié)構(gòu)元素小的缺口或孔填充上，搭接短的間斷而起到連通的作用。將開(kāi)啟和閉合結(jié)合起來(lái)可構(gòu)成形態(tài)學(xué)噪聲濾除器。開(kāi)啟結(jié)果將背景上的噪聲去除了；再進(jìn)行閉合則將噪聲去掉。MATLAB代碼：I1=imread('saturn.tif');I2=im2bw(I1);I2=double(I2);I3=imnoise(I2,'salt & pepper');I4=bwmorph(I3,'open');I5=bwm