《數(shù)字圖像處理：Matlab算法設(shè)計(jì)與解譯》 課件 1-第1章-概述

第一章緒論一張照片勝過(guò)千言萬(wàn)語(yǔ)。畫(huà)面比文字更形象生動(dòng)。

百聞不如一見(jiàn)?！癘nepictureisworthmorethantenthousandwords”浮雕效果青春年華、下面途中的每個(gè)圓盤(pán)在動(dòng)嗎？田園美景

這里的每一幅圖片（圖像），如果不能直視，要用多少文字的描述，您才能想象出親眼看到這樣的效果呢？實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家赤瑞特拉（Treicher）做過(guò)的兩個(gè)著名的心理實(shí)驗(yàn)之一結(jié)論是：人類(lèi)獲取信息83%來(lái)自視覺(jué)信息！

數(shù)字圖像處理，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)、信息和媒體處理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的骨干和核心專(zhuān)業(yè)課程。

課程教學(xué)方法：

以課堂講授為主；

通過(guò)對(duì)圖像處理原理及算法的分析和處理結(jié)果（效果）的圖示/演示，加深大家對(duì)各種圖像處理方法及實(shí)現(xiàn)算法的理解；

通過(guò)代表性的圖像處理算法的matlab編程及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，使學(xué)生初步地掌握?qǐng)D像處理編程及算法驗(yàn)證方法，提高應(yīng)用性教學(xué)效果。

學(xué)校建議的過(guò)程性評(píng)價(jià)形式包括：

主要包括：學(xué)生考勤、課堂表現(xiàn)（包括課堂紀(jì)律、聽(tīng)課表現(xiàn)等）、平時(shí)作業(yè)、綜合性大作業(yè)（包括課外閱讀、專(zhuān)題學(xué)術(shù)論文、專(zhuān)題調(diào)研報(bào)告、案例分析等）、團(tuán)隊(duì)作業(yè)、課程論文、課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告、教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)、階段性測(cè)試、期終測(cè)驗(yàn)等。

學(xué)校要求每門(mén)課過(guò)程性評(píng)價(jià)方式不少于5種。建議的課程考核方式

（1）期末閉卷考試占60%。

（2）課程實(shí)驗(yàn)占20%。（3）課程作業(yè)占10%。（4）平時(shí)及其它環(huán)節(jié)（課堂考勤、課堂互動(dòng)、課堂紀(jì)律、期中或階段性小測(cè)驗(yàn)等）占10%。第一章緒論《數(shù)字圖像處理：

Matlab算法設(shè)計(jì)與解譯》

1、數(shù)字圖像與數(shù)字圖像處理

2、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成

3、數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

4、Matlab及其應(yīng)用基礎(chǔ)5、基于MATLAB的圖像處理程序設(shè)計(jì)與解譯6、圖像處理技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域7、

Matlab軟件的安裝主要內(nèi)容1.1數(shù)字圖像與數(shù)字圖像處理

一、圖像與數(shù)字圖像（1）圖像

圖像是指用各種觀測(cè)系統(tǒng)，以不同形式和手段觀測(cè)客觀世界而獲得的、可以直接或間接作用于人的視覺(jué)系統(tǒng)而產(chǎn)生的視知覺(jué)實(shí)體。一、圖像與數(shù)字圖像（2）數(shù)字圖像

數(shù)字圖像是指以二進(jìn)制形式的數(shù)字表示和存儲(chǔ)的圖像。

比如：

◆數(shù)數(shù)碼相機(jī)拍攝得到的圖像；

◆數(shù)字?jǐn)z像儀拍攝得到的圖像；

◆利用數(shù)字化圖像掃描儀對(duì)紙質(zhì)圖片掃描獲得的圖像。

（3）像素

數(shù)字圖像是以二維的點(diǎn)陣形式顯示的，其中的每個(gè)（像）點(diǎn)稱(chēng)為像素。

◆每一幅數(shù)字圖像的每個(gè)像素的亮度值，都是用二進(jìn)制數(shù)值表示的。

◆每一幅特定的數(shù)字圖像高和寬，也是以相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)值表示的。一、圖像與數(shù)字圖像

（1）概念

數(shù)字?jǐn)?shù)字圖像處理是指對(duì)數(shù)字圖像信息進(jìn)行加工，以改善圖像的視覺(jué)效果和提高圖像的實(shí)用性；或?qū)?shù)字圖像進(jìn)行壓縮編碼以減少所需的存儲(chǔ)空間的技術(shù)。

數(shù)字圖像處理也稱(chēng)為計(jì)算機(jī)圖像處理，泛指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行某些數(shù)學(xué)運(yùn)算和各種加工處理。二、數(shù)字圖像處理圖像處理系統(tǒng)圖像1圖像2二、數(shù)字圖像處理

（2）數(shù)字圖像的基本特征

系統(tǒng)的輸入和輸出都是圖像。圖像處理系統(tǒng)（加噪）二、數(shù)字圖像處理（2）數(shù)字圖像的基本特征

系統(tǒng)的輸入和輸出都是圖像。

比如：圖像處理系統(tǒng)（圖像合成）二、數(shù)字圖像處理（2）數(shù)字圖像的基本特征系統(tǒng)的輸入和輸出都是圖像。

比如：圖像處理系統(tǒng)(求圖像最大、最小、平均灰度值)二、數(shù)字圖像處理

顯然，上面給出的是一種比較嚴(yán)格的圖像處理定義，因此也呈現(xiàn)出了某種狹義性。（2）數(shù)字圖像的基本特征系統(tǒng)的輸入和輸出都是圖像。

比如：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)字圖像處理技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于解決機(jī)器感知問(wèn)題。

在這種情況下，數(shù)字圖像處理的目的不再是單純的改善圖像的視覺(jué)效果和提高圖像的實(shí)用性，而是把注意力集中于以更適合于計(jì)算和處理的形式和從圖像中提取信息的過(guò)程。

圖像分析

二、數(shù)字圖像處理（1）概念

圖像分析一般是利用數(shù)學(xué)模型并結(jié)合圖像處理的技術(shù)來(lái)分析底層特征和上層結(jié)構(gòu)，從而提取具有一定智能性的信息。

圖像分析更側(cè)重于研究圖像的內(nèi)容，更傾向于對(duì)圖像內(nèi)容的分析、解釋和識(shí)別。三、圖像分析圖像分析系統(tǒng)圖像對(duì)圖像進(jìn)行描述的信息三、圖像分析（2）圖像分析的基本特征輸入是圖像，輸出是對(duì)輸入圖像進(jìn)行描述的信息。圖像分析系統(tǒng)三、圖像分析

3、圖像分析（2）圖像分析的基本特征輸入是圖像，輸出是對(duì)輸入圖像進(jìn)行描述的信息。

比如：圖像分析系統(tǒng)（邊緣檢測(cè)）三、圖像分析（2）圖像分析的基本特征輸入是圖像，輸出是對(duì)輸入圖像進(jìn)行描述的信息。

比如：◆圖像處理是對(duì)圖像的低級(jí)處理階段，圖像分析是對(duì)圖像的高一級(jí)的處理階段?！魣D像的低級(jí)處理是高級(jí)處理的基礎(chǔ)，要對(duì)圖像進(jìn)行高一級(jí)的處理，必須先對(duì)圖像進(jìn)行低級(jí)(預(yù))處理?！魣D像的高一級(jí)處理是數(shù)字圖像處理與分析的目的。四、圖像處理與圖像分析的關(guān)系

另外：

◆圖像處理主要是在圖像像素級(jí)上進(jìn)行的處理，處理的數(shù)據(jù)量比較大。

◆圖像分析則通過(guò)圖像分割和特征提取，把原來(lái)以像素描述的圖像轉(zhuǎn)變成比較簡(jiǎn)潔的非圖形式的描述。

◆在實(shí)際中，圖像的低級(jí)處理階段和高一級(jí)的處理階段是相互關(guān)聯(lián)和有一定重疊性的。四、圖像處理與圖像分析的關(guān)系基于以上的原因，本書(shū)中提到的圖像處理概念是廣義的，它不僅包括了輸入和輸出都是圖像的低級(jí)處理，而且也包括了輸入是圖像，輸出是對(duì)輸入圖像的描述這樣的高一級(jí)的處理。

也就是說(shuō)，廣義的圖像處理概念實(shí)際上指的是圖像處理與分析。

四、圖像處理與圖像分析的關(guān)系

（1）傳統(tǒng)的圖像處理方法

主要包括圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)、圖像壓縮編碼、圖像分割、圖像特征提取、圖像的表示與描述、圖像變換和圖像的基本運(yùn)算。五、圖像處理技術(shù)的研究?jī)?nèi)容

（1）傳統(tǒng)的圖像處理方法

主要包括圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)、圖像壓縮編碼、圖像分割、圖像特征提取、圖像的表示與描述、圖像變換和圖像的基本運(yùn)算。

（2）基于特定數(shù)學(xué)理論的圖像處理方法

主要包括頻率域圖像處理、小波圖像處理和形態(tài)學(xué)圖像處理等。五、圖像處理技術(shù)的研究?jī)?nèi)容

（1）傳統(tǒng)的圖像處理方法

主要包括圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)、圖像壓縮編碼、圖像分割、圖像特征提取、圖像的表示與描述、圖像變換和圖像的基本運(yùn)算。

（2）基于特定數(shù)學(xué)理論的圖像處理方法

主要包括頻率域圖像處理、小波圖像處理和形態(tài)學(xué)圖像處理等。

（3）彩色圖像處理方法五、圖像處理技術(shù)的研究?jī)?nèi)容1.2數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成

一、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的架構(gòu)

數(shù)字圖像的處理過(guò)程是由計(jì)算機(jī)完成的。

一個(gè)典型的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成架構(gòu)：二、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成電視攝像機(jī)掃描儀數(shù)碼照相機(jī)遙感圖像獲取設(shè)備

計(jì)算機(jī)圖像輸入卡（采集卡)顯示卡圖像存貯裝置圖像數(shù)字化設(shè)備輸入圖像輸出圖像打印機(jī)繪圖儀彩色印刷機(jī)圖像處理計(jì)算機(jī)圖像輸出設(shè)備二、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成

（1）圖像的感知與獲取設(shè)備（輸入設(shè)備）

是一種將景物轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)字圖像的圖像采集設(shè)備。二、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成圖像獲取/輸入設(shè)備1000DPI1600DPI1000象素1600象素掃描儀分辨率與掃描圖象的大小分辨率：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上采樣的像素個(gè)數(shù)：DPI(dot/inch)1英寸原稿圖像二、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成

（2）圖像處理系統(tǒng)和軟件開(kāi)發(fā)工具及平臺(tái)專(zhuān)用或通用圖像處理系統(tǒng)；利用MATLAB圖像處理工具箱提供的豐富的圖像函數(shù)和環(huán)境進(jìn)行圖像處理軟件開(kāi)發(fā)；直接在MicrosoftWindows上，以Microsoft公司的VC++或BC++為編程工具，進(jìn)行圖像處理軟件開(kāi)發(fā)。二、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成

（3）圖像輸出設(shè)備

彩色顯示設(shè)備；彩色印刷/打印設(shè)備。二、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成圖像輸出設(shè)備之一噴墨打印機(jī)激光打印機(jī)數(shù)字印刷機(jī)PCMCIA存儲(chǔ)設(shè)備

二、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成三、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的分類(lèi)三、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的分類(lèi)三、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的分類(lèi)四、典型圖像處理（工具）軟件示例Photoshop圖像處理軟件四、典型圖像處理（工具）軟件示例Windows附件中的畫(huà)圖四、典型圖像處理（工具）軟件示例畫(huà)圖3D五、實(shí)用的圖像處理系統(tǒng)示例1.3圖像處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

（1）20世紀(jì)20年代，通過(guò)海底電纜從倫敦向紐約傳送數(shù)字化的新聞?wù)掌?/p>

（2）20世紀(jì)60年代，開(kāi)始用計(jì)算機(jī)技術(shù)改善空間探測(cè)器的圖像質(zhì)量，校正航天器上電視攝像機(jī)中各種類(lèi)型的圖像畸變。

（3）20世紀(jì)70年代，圖像處理技術(shù)開(kāi)始用于醫(yī)學(xué)圖像、地球遙感監(jiān)測(cè)和天文學(xué)等領(lǐng)域。

（4）到21世紀(jì)的今天，幾乎已不存在與圖像技術(shù)無(wú)關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域。一、圖像處理技術(shù)應(yīng)用的變遷

宇宙探索、遙感技術(shù)、氣象預(yù)報(bào)、工業(yè)生產(chǎn)、生物醫(yī)學(xué)、軍事應(yīng)用、公安業(yè)務(wù)、交通控制、考古、媒體通信、文化產(chǎn)業(yè)等。

總體上來(lái)說(shuō)，圖像處理技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

1、醫(yī)學(xué)應(yīng)用

通過(guò)CT及核磁共振、超聲波、X射線成像的分析等，可提供醫(yī)學(xué)診斷依據(jù)。X線片CT片MRIECT

1、醫(yī)學(xué)應(yīng)用二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域CT(ComputedTomography)

計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)肝臟和胃的橫斷平面CT圖像CT掃描投射成像

1、醫(yī)學(xué)應(yīng)用二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域地球資源勘探

2、遙感與資源勘探二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域農(nóng)、林等資源的調(diào)查，農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)，自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)，地勢(shì)、地貌測(cè)繪以及地質(zhì)構(gòu)造解譯、找礦，環(huán)境污染檢測(cè)等。二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

2、遙感與資源勘探1998年長(zhǎng)江（枝城-岳陽(yáng)）洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)

無(wú)損探傷，石油勘探，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化（識(shí)別零件，裝配質(zhì)量檢查），工業(yè)機(jī)器人研制等。

3、工業(yè)生產(chǎn)二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

航空及衛(wèi)星偵察照片的測(cè)繪、判讀，雷達(dá)、聲納圖像處理，導(dǎo)彈制導(dǎo)，軍事仿真等。隱形飛機(jī)、定位轟炸夜視偵查成像

4、軍事應(yīng)用二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域Landscape電子沙盤(pán)

4、軍事應(yīng)用軍事目標(biāo)跟蹤景象匹配精確制導(dǎo)

4、軍事應(yīng)用圖像傳真，數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)可視聊天、可視電話(huà)網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫(huà)等。

5、通信技術(shù)二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域獨(dú)特的ExactTime和AutoBalance技術(shù)語(yǔ)音圖像唇形同步只需350毫秒Hi…Hello…

5、通信技術(shù)二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

6、空間探索二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

6、空間探索二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域指紋識(shí)別，印簽、偽鈔識(shí)別，安檢，手跡、印記鑒別分析等。

7、公安與信息安全二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域獲取氣象云圖進(jìn)行測(cè)繪、判讀等。風(fēng)云1號(hào)風(fēng)云2號(hào)

8、氣象預(yù)報(bào)二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域氣象預(yù)報(bào)氣象云圖

8、氣象預(yù)報(bào)

9、廣告設(shè)計(jì)二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)繪畫(huà)

10、藝術(shù)與影視應(yīng)用二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)合成圖像

周金龍合成華南虎事件

10、藝術(shù)與影視應(yīng)用動(dòng)畫(huà)

娛樂(lè)

10、藝術(shù)與影視應(yīng)用二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域圖象配準(zhǔn)示例

10、藝術(shù)與影視應(yīng)用二、當(dāng)前圖像處理技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域1.4Matlab及其應(yīng)用基礎(chǔ)

MATLAB

是MATrixLABoratory（矩陣實(shí)驗(yàn)室）的英文縮寫(xiě)，MATLAB

軟件是美國(guó)Mathworks公司推出的一種高級(jí)科學(xué)計(jì)算、專(zhuān)業(yè)級(jí)符號(hào)計(jì)算、可視化建模仿真和交互式應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境。

該系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是矩陣，程序中的(矩陣)變量不要求做明確的維數(shù)說(shuō)明，系統(tǒng)提供了大量的內(nèi)置函數(shù)，從而被廣泛地應(yīng)用于數(shù)值(線性代數(shù))計(jì)算、控制系統(tǒng)、信號(hào)處理、圖形繪制、圖像處理等領(lǐng)域的分析、仿真和設(shè)計(jì)工作。

Matlab

是一個(gè)集數(shù)值計(jì)算、圖形管理、程序開(kāi)發(fā)于一體的軟件環(huán)境。

Matlab由5部分組成：

（1）MATLAB語(yǔ)言體系，是MATLAB的高層次矩陣/數(shù)組語(yǔ)言環(huán)境，具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、條件控制、函數(shù)調(diào)用、輸入輸出、面向?qū)ο蟮瘸绦蛘Z(yǔ)言特性。一、

MATLAB系統(tǒng)的組成

Matlab由5部分組成：

（2）MATLAB開(kāi)發(fā)環(huán)境，是MATLAB提供給用戶(hù)的管理功能及軟件環(huán)境，包括管理工作空間中的變量和輸入輸出數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)、調(diào)試和管理文件的各種工具。一、

MATLAB系統(tǒng)的組成

Matlab由5部分組成：

（3）MATLAB圖形系統(tǒng)，是MATLAB提供給用戶(hù)的可視化功能開(kāi)發(fā)環(huán)境，包括2D和3D數(shù)據(jù)的圖示、圖像處理、動(dòng)畫(huà)生成、圖形顯示等高層命令，用戶(hù)對(duì)圖形圖像等對(duì)象進(jìn)行特性控制的底層命令，以及開(kāi)發(fā)GUI應(yīng)用程序的各種工具。一、

MATLAB系統(tǒng)的組成

Matlab由5部分組成：

（4）MATLAB

數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)，是MATLAB使用的數(shù)學(xué)算法庫(kù)，包括各種初等函數(shù)的算法，矩陣運(yùn)算和矩陣分析等高層次的數(shù)學(xué)算法，以及M文件（一種文本文件）函數(shù)。一、

MATLAB系統(tǒng)的組成

Matlab由5部分組成：

（5）MATLAB

應(yīng)用程序（API）接口，是MATLAB為用戶(hù)提供的函數(shù)庫(kù)，使用戶(hù)可以在MATLAB環(huán)境中使用C、C++、JAVA和FORTRAN語(yǔ)言程序，包括在MATLAB中調(diào)用程序（動(dòng)態(tài)鏈接），讀MAT文件等功能。一、

MATLAB系統(tǒng)的組成

二、

MATLAB系統(tǒng)環(huán)境計(jì)算機(jī)屏幕界面上會(huì)有相應(yīng)的快捷圖標(biāo)：

二、

MATLAB系統(tǒng)的軟件環(huán)境

二、

MATLAB系統(tǒng)的軟件環(huán)境1、命令行窗口MATLAB的典型工作方式之一是用戶(hù)在命令行窗口輸入命令，按回車(chē)鍵后MATLAB逐句解釋執(zhí)行命令行窗口中的命令，并在該窗口中已經(jīng)執(zhí)行的命令下方顯示除圖形以外的運(yùn)算結(jié)果。

二、

MATLAB系統(tǒng)的軟件環(huán)境1、命令行窗口

在命令行窗口除可輸入MATLAB命令外，還可以輸入MATLAB的函數(shù)、表達(dá)式、語(yǔ)句、M文件名或MEX文件名等，所以一般也將在命令行窗口輸入的對(duì)象稱(chēng)為語(yǔ)句。

二、

MATLAB系統(tǒng)的軟件環(huán)境2、當(dāng)前目錄窗口MATLAB的當(dāng)前目錄也即系統(tǒng)默認(rèn)的實(shí)施打開(kāi)、加載、編輯和保存文件等操作時(shí)的文件夾。

MATLAB啟動(dòng)后，系統(tǒng)默認(rèn)的當(dāng)前目錄是…\MATLAB\toolbox，用戶(hù)可以在默認(rèn)的當(dāng)前目錄下存放自己的文件。

二、

MATLAB系統(tǒng)的軟件環(huán)境3、編輯器窗口MATLAB的編輯器窗口是編寫(xiě)和和修改MATLAB腳本程序的地方。

二、

MATLAB系統(tǒng)的軟件環(huán)境4、工作區(qū)

工作區(qū)用于顯示運(yùn)行的程序中的變量，包括它們的名稱(chēng)、值以及類(lèi)型。1.5基于MATLAB的圖像處理程序設(shè)計(jì)與解譯

本節(jié)以Matlab為編程和仿真環(huán)境，從提高基于Matlab的編程能力角度出發(fā)，對(duì)算法中的關(guān)鍵代碼段進(jìn)行分析和解譯，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)圖像處理基礎(chǔ)算法的理解和Matlab編程能力的提升。

一、基于MATLAB環(huán)境的程序設(shè)計(jì)

用例子說(shuō)明基于Matlab的圖像處理程序、程序編輯與運(yùn)行環(huán)境及運(yùn)行結(jié)果。

1、實(shí)現(xiàn)功能及程序

【例1.1】

求灰度圖像的最大灰度值、最小灰度值和平均灰度值的matlab程序及運(yùn)算結(jié)果。

灰度圖像及像素的灰度值概念

一幅大小為200×300二維數(shù)字圖像可看作是一個(gè)大小為200×300的二維像素值陣列，二維陣列中的每個(gè)矩陣元素即是一個(gè)像素，其值即為該像素的灰度（亮度）值，灰度圖像的灰度取值范圍是0至255。

程序：clc;clearall;%清除命令窗口的內(nèi)容，清除工作空間中的所有變量closeall;%關(guān)閉所有的Figure窗口img0=imread(‘d:\0_matlab圖像課編程\women.jpg’);%讀圖像文件中的8數(shù)據(jù)f=double(img0);%將uint8格式的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成雙精度格式的數(shù)據(jù)[hw]=size(f);%取圖像陣列的行數(shù)（高）h和列數(shù)（寬）wmax=0.0;min=256.0;avg=0.0;%賦初值fori=1:hforj=1:wiff(i,j)<minmin=f(i,j);%求最小值end;iff(i,j)>maxmax=f(i,j);%求左大志end;avg=avg+f(i,j);%計(jì)算灰度值的累加和end;end;avg=uint8(avg/(h*w));%雙精度格式的平均灰度值轉(zhuǎn)換成8位整數(shù)格式數(shù)據(jù)fprintf('運(yùn)算結(jié)果:\n');%輸出計(jì)算結(jié)果到命令窗口fprintf('圖像像素的最大灰度值：%f\n',max);fprintf('圖像像素的最小灰度值：%f\n',min);

fprintf('圖像像素的平均灰度值：%f\n',avg);

一、基于MATLAB環(huán)境的程序設(shè)計(jì)

2、Matlab軟件環(huán)境中的程序

一、基于MATLAB環(huán)境的程序設(shè)計(jì)

3、程序運(yùn)行結(jié)果

【例1.1】

求灰度圖像的最大灰度值、最小灰度值和平均灰度值的matlab程序及運(yùn)算結(jié)果。

一、基于MATLAB環(huán)境的程序設(shè)計(jì)

4、程序解譯及相關(guān)Matlab函數(shù)Matlab中的數(shù)值運(yùn)算采用的都是double型(64位)數(shù)據(jù)格式。

在例1.1的加法及其平均值運(yùn)算，需要把uint8格式的無(wú)符號(hào)整數(shù)0～255轉(zhuǎn)換成雙精度數(shù)據(jù)。

例1.1中的相關(guān)函數(shù)及功能如下：

（1）%：注釋符號(hào)，在其后的同一行中的內(nèi)容是注釋?zhuān)粫?huì)被執(zhí)行。

（2）clc：清除命令窗口中的內(nèi)容。

（3）clearall：清除工作空間的所有變量、函數(shù)和MEX文件。

（4）closeall：關(guān)閉所有的Figure窗口。

（5）imread('path_filename')：讀入指定路徑及文件名為path_filename的圖像。

（6）[m,n,color]=size(I)：獲取圖像矩陣I的行數(shù)h和列數(shù)w及顏色數(shù)color。當(dāng)color值等于3時(shí)，說(shuō)明圖像I是彩色圖像。缺省color的形式為[m,n]=size(I)。

（7）double(x)：將其它類(lèi)型的數(shù)據(jù)x轉(zhuǎn)換為雙精度型數(shù)據(jù)。在MATLAB的矩陣運(yùn)算中，要求所有的運(yùn)算變量為dou