基于MATLAB的數(shù)字圖像處理-畢業(yè)設(shè)計PPT

1、基于MATLAB的數(shù)字圖像處理 班級： 姓名： 指導(dǎo)教師： 目錄1. 數(shù)字圖像處理的基本內(nèi)容2. MATLAB軟件簡介3. 圖像增強4. 二值圖像分析5. 圖像復(fù)原數(shù)字圖像處理的基本內(nèi)容（1）基本概念 數(shù)字圖像處理(Digital Image Processing)是通過計算機對圖像進(jìn)行去除噪聲、增強、復(fù)原、分割、提取特征等處理的方法和技術(shù)。（2）主要內(nèi)容 圖像數(shù)字化 圖像分析 圖像壓縮 圖像復(fù)原（恢復(fù)） 圖像增強 圖像增強處理的方法與頻域增強方法：1.空域濾波增強 1.1.線形濾波 1.2.非線形濾波 2.空間變換增強 1.1.增強對比度 1.2.圖像求反頻域增強： 1.高通濾波 階截斷頻率

2、為d0的Butterworth高通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為： H（u，v）= 2.低通濾波 階截斷頻率為d0的Butterworth低通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為： H（u，v）= MATLAB軟件簡介MATLAB 是MATrix LABoratory（“矩陣實驗室”）的縮寫，不僅具備完善的科學(xué)計算功能，而且能勝任眾多專業(yè)領(lǐng)域的仿真和設(shè)計任務(wù)，甚至能自動生成直接與硬件關(guān)聯(lián)的代碼，在圖像處理、系統(tǒng)仿真、數(shù)字信號處理、自動控制等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。MATLAB新特點：1.數(shù)據(jù)類型和面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)2.控制流和函數(shù)類型3.大量引入圖形用戶界面4.引入了全方位幫助系統(tǒng)5. M 文件編輯、調(diào)試 的集成環(huán)境和性能剖析

3、6.MATLAB 環(huán)境可運行文件的多樣化圖像增強空域變換增強：1.增強對比度 增強對比度實際是增強原圖像的各部分的反差。實際中往往是通過原圖中某兩個灰度值之間的動態(tài)范圍來實現(xiàn)的。 MATLAB代碼所示： f=X2(i,j); g(i,j)=0; if(f=0)&(f=f1)&(f=f2)&(f=0)&(f=f1) g(i,j)=g1-k*f; else g(i,j)=0; end end end figure,imshow(mat2gray(g)運行后：圖像增強代碼：I=imread(saturn.tif);J=imnoise(I,salt & pepper,0.02);imshow（I）fi

4、gure，imshow（J）K1=filter2(fspecial(average,3),J)/255;figure,imshow(K1)title(3*3的均值濾波器)空域濾波增強：1.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3*3的模板來說，最簡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的灰度范圍內(nèi)，在計算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。圖像增強2.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。它是一種臨域運算，類似于卷積，但計算的不是加權(quán)求和，而是把鄰域中的像素按灰度級進(jìn)行排序，然后選擇改組的中間值作為

5、輸出的像素值。 原圖 加入椒鹽噪聲的圖像 均值濾波器處理圖像圖像增強代碼：I=imread(saturn.tif);J=imnoise(I,salt & pepper,0.02);K1=medfilt2(J,3,3);figure,imshow(K1) 原圖 加入椒鹽噪聲的圖像 中值濾波處理 圖像圖像增強3.線性銳化濾波器 圖像銳化的目的是為了突出圖像的邊緣信息，加強圖像的輪廓特征，以便于人眼的觀察和機器的識別。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3*3的模板來說，典型的系數(shù)取值是： -1 1 1；-1 8 1；-1 1 -1代碼: I

6、=imread(saturn.tif); imshow(I1);m=fspecial(laplacian) title(高通濾波laplacian算子)I1=filter2(m,I)subplot(1,2,2);h=fspecial(unsharp,0.5);title(高通濾波unsharp)I2=filter2(h,I)/255;subplot(1,2,1);圖像增強4.圖像頻域增強：1.Butterworth 低通濾波器是一種物理上可以實現(xiàn)的低通濾波器，n階，截斷頻率為d0的Butterworth低通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為： H（u，v）=圖像增強 由于在通帶與阻帶之間有個平滑的過渡帶的存在

7、，用Butterworth低通濾波器得到的輸出圖像保留了微量的高頻信號，從而使圖像的邊緣模糊程度大大降低。代碼: for i=1:N1 for j=1:N2d=sqrt(i-n1)2+(j-n2)2);h=1/(1+0.414*(d/d0)(2*n);result(i,j)=h*g(i,j);加噪去噪圖像增強2.Butterworth（巴特沃斯）高通濾波器 利用高通濾波器可以對圖像的邊緣信息進(jìn)行增強，起到銳化圖像的作用。原理與低通濾波相反。代碼：for i=1:N1 for j=1:N2 d=sqrt(i-n1)2+(j-n2)2); if(d=0) h=0; else h=1/(1+0.41

8、4*(d0/d)(2*n); 處理后的圖二值圖像分析1.膨脹 膨脹是使區(qū)域從四周向外擴大，給圖像中的對象邊界添加像素。2.腐蝕腐蝕則是使區(qū)域從四周同時向內(nèi)縮小，刪除對象邊界某些像素。二值圖像分析3.綜合應(yīng)用（1）噪聲濾除開運算:開運算是先對圖像進(jìn)行腐蝕，然后再進(jìn)行膨脹的結(jié)果。閉運算:閉運算是先對圖像進(jìn)行膨脹，然后再進(jìn)行腐蝕的結(jié)果。 將開啟運算和閉合運算結(jié)合起來可構(gòu)成噪聲濾除器。 MATLAB中還提供了預(yù)定義的形態(tài)函數(shù)bwmorph。代碼：I3=imnoise(I2,salt & pepper);I4=bwmorph(I3,open);I5=bwmorph(I4,close); 二值圖像分析（2）邊緣提取圖像B對圖像A進(jìn)行腐蝕，然后用A減去腐蝕后的圖像即可得到邊緣。 在MATLAB提供了bwperim函數(shù)用于對二值圖像進(jìn)行邊緣提取。代碼：I1=imread(blood1.