基于MATLAB的数字图像增强

【摘要】 近几年数字图像处理技术的不断发展和完善，应用前景广阔，应用领域广泛，数字图像处理技术越来越受到重视。另一方面，GUI 的设计趋于流行。而本系统设计的出发点正是依据这些，同时也是基于 GUI 的最大优势，使用户在使用本系统的时候，无需关心所执行的操作是如何运行，而把重点集中在所提供的界面上，根据界面所提供的功能就可以方便直观的得到用户想要的结果。本系统给数字图像处理技术的学习和研究提供了一个良好的平台，尤其是对数字图像处理的初学者，他们刚刚接触数字图像处理的理论，对于一些相关技术的算法了解不够深入，在计算机上进行编程仿真有一定的难度，因此，我认为本系统的设计可以给他们提供很大的帮助。 数字图像增强处理软件是通过计算机应用一定的算法对数字图像进行的处理技术。图像处理的信息量很大,对处理速度的要求也比较高。Matlab具有强大的运算和图形展示功能,使图像处理变得更加的简单和直观。该文主要介绍了基于MATLAB的图形用户界面(Graphical User Interfaces,GUI)来制作图像处理软件的基本过程,该文首先简单介绍下MATLAB的GUI与GUIDE;其次,介绍了GUIDE的模板及其基本操作方法;最后,介绍了通过MATLAB GUI实现图像增强处理的开发方法。该文开发的图像增强处理软件可以实现的基本功能有:图像增强功能中的空域增强和频域增强。 ?研究的目的及意义 数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用法计算机对其进行处理的过程。数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代。最早的图像处理的目的是为了改善图像的质量，它以人为对象，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、图像复原、编码、压缩等。 ??? 图像处理技术基本可以分成两大类：模拟图像处理和数字图像处理，数字图像处理时指将图像信号转换成数字信号并利用计算机进行处理的过程。数字图像处理技术的发展涉及信息科学，计算机科学，数学，物理，以及生物学图像常用处理方法：图像压缩、图像增强、图像复原。 ?? MATLAB是Mathworks公司开发的一块高性能的用于数值计算的可视化图形处理的工程软件，它将数值分析、矩阵运算、图形图像处理、信号处理和仿真等集成于一体，构成一个方便、界面友好的用户环境MATLAB语言是一种简单、高效，功能极强的编程语言。 目前数字图像处理正在不断的朝向更高级的方向发展，所以本课题将主要进行图像增强中的空域变换方法和频域变换方法的研究，研究如何提高数字图像处理的实时性，智能化，网络化，低成本的目的。 国内外研究现状 目前我国使用专业扫描仪的企业(如印刷厂、医院)都以国外价格昂贵的扫描仪为首选设备，主要是因为国产的设备短缺，或者是达不到各项指标的要求。目前世界上研制开发成功的最著名的图像处理软件是Adboe公司推出的Photoshp。与其功能相似的还有Linux操作系统下的一个功能强大的图像处理软件GMIP。但它们都是通用图像处理软件，对许多专业领域需求的图像处理功能支持不够。国内有个别单位根据需要自行开发了一些专用图像处理模块，但是因为他们开发的模块脱离高性能的图像输入设备，使得这些软件的功能和效果受到限制，仍然不能满足高性能图像处理的要求。本论文通过MATLAB的GUI与GUIDE设计了图像处理软件，针对性的实现了图像增强处理的基本功能，如: 在空域，主要功能：线性平滑处理，用均值滤波法；非线性平滑处理，用中值滤波法；强对比度；锐化处理：拉普拉斯算子锐化和高通滤波法；而在频域，主要实现的功能：低通滤波和高通滤波