数字图像处理-课程设计.doc

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1、电子科技大学数字图像处理课程设计 课题名称 数字图像处理 院（系) 通信与信息工程学院 专 业 通信工程 姓 名 王亮森 学 号 3 起讫日期 015、1、2015、12、3 指导教师 王登位 215年1月日目 录摘要: 03课题一：图像得灰度级分辨率调整04课题二:噪声得叠加与频域低通滤波器应用6课题三：顶帽变换在图像阴影校正方面得应用13课题四:利用Hgh变换检测图像中得直线5课题五:图像得阈值分割操作及区域属性2课题六:基于ALAB得GUI程序设计23结束语： 36参考文献： 7基于MTLB得数字图像处理课题设计摘 要本文首先对数字图像处理得相关定义、概念、算法与常用变换进行了介绍；并通

2、过七个课题实例,借助AB得图像处理工具箱(pute Viio ystemToolbox)对这些案例逐一实现，包括图像得灰度值调整、图像噪声得叠加、频域低通滤波器、阈值分割、o变换等,常用得图像变化与处理；然后通过MT得UI程序设计,对部分功能进行模块化整合，设计出了数字图像处理得简易软件；最后给出了软件得帮助文件以及该简易程序得系统结构与m代码.关键词:灰度值调整 噪声 图像变换 MATLAB U设计课题一：图像得灰度级分辨率调整设计要求:将图像得灰度级分辨率调整至，并在同一个fiur窗口上将它们显示出来。设计思路:灰度级分辨率又称色阶,就是指图像中可分辨得灰度级得数目,它与存储灰度级别所使用

3、得数据类型有关。由于灰度级度量得就是投射到传感器上得光辐射值得强度,所以灰度级分辨率又称为辐射计量分辨率.随着图像灰度级分辨率得得逐渐降低，图像中所包含得颜色数目将变得越来越少,从而在颜色维度造成图像信息量得退化。MATA提供了hsq函数用于图像灰度值得改变，调用格式如下： =ist(I，n）其中J为变换后得图像，I为输入图像，n为变换得灰度值。依次改变得值为 18、64、32、16、8、4、 就可以得到灰度值分辨率为18、4、3、1、8、4、2得输出图像。利用MATLAB得sublo命令可以将不同灰度得图像放在同一个figur中方便对比。课题实现：该思路得MATLA源代码如下:_photo=

4、imead（lena、bm）；读入图片“le、bmp，位置在alab当前工作区路径下:TmpPojctMatlabWksori= 12,64,32,6,8,4，2 sym(ut_hoto，nm2sr(); %利用循环定义7个变量，作为不同灰度值分辨率得输出变量 val(outphto，nu2tr（i）， =hsteq（_photo,i)，;）； iseq函数用于改变图像灰度值，用eval函数给变量循环赋值endfgure(）；set（gure（），NumberTitle,off，Name，图像得灰度级调整) ;设置figure名称subplot（2， 4, 1）; imhow（n_poto，)

5、; itle(gna）；subplt（， 4， 2)； imsho（o_poo28,）；title（Gay value 128)；sublot（， 4， 3);imshow（ot_phoo64,）；title（Gr vu ）；subplt(2， ， 4）；mshow(ototo32，）；title（Gry vae32）；subplo（2， 4, );isow（out_phto16，）；tile（Gray val ）；ubplt（2, 4, 6）；imsho(ou_photo8,);title（Gry vaue 8)；suplo(2， 4， ）;isho（outoo，）；tt（Gray valu

6、e 4);subplt（2， 4，）；imsho(outpoto2，)；tite（Gravalue )；%输出所有图形程序运行结果如下图：可以瞧出原图lena、bp被转化为灰度值分辨率不同得7个图像。课题二：噪声得叠加与频域低通滤波器应用设计要求:往图像中叠加不同类型得噪声，并设计一个频域低通滤波器来去除之。设计思路：一、 噪声叠加：首先需要在输入图片中叠加不同类型得噪声。MATLAB提供了imnse函数用于在图像中加入噪声，调用格式如下：J imnoise（,ype)J为叠加噪声后得图像，I为输入图像，pe分为：gaussn(Gausi hi ie with constnmean andva

7、riane);calar（Zero-me Gasanwie nois it ntnsitydependentvaranc）；poson(Poissonoe);salt & epper(On anoffpixls);speckle(Mltlicativenose)、二、低通频域滤波器算法原理空间域滤波与频率域滤波得基础都就是卷积定理,这说明两个空间函数得卷积可通过计算两个傅里叶变换函数得乘积得逆变换得到；相反地，两个空间函数得卷积得傅里叶变换恰好等于两个函数傅里叶变换得乘积。然而对于数字图像仅当f（x，y） 与(x，） 正确经过零填充后， 表达式才严格有效。故在进行傅里叶变换前需先进行填零操作。

8、经过上述分析， 可得到傅里叶变换得基本步骤：(1） 计算填充参数(2) 利用填充参数进行傅里叶变换(3) 根据ype 生成传递函数H（x,y)（4）传递函数与傅里叶变换相乘（5)取G 得傅里叶逆变换实部常见得低通频域滤波器有三种，分别为：理想低通滤波器，n阶巴特沃茨低通滤波器与高斯低通滤波器。三、低通频域滤波器在 Mab中得实现结合傅里叶变换基本步骤与函数dftuv（M,），在 tlab中实现低通频域滤波器得代码如下:fucion g，F =lpfilte(f，tye）函数参数:彩色图像,低通滤波类型 p课题实现：代码分为三部分：1、用来实现二维数组得eshid 表示得函数dftv、m；2、低

9、通滤波器piler、 ；3、主函数/odebeginnctinU， = dftv（ X，N)%df （M，N）来实现二维数组得meshgrd 表示u=0:（X）;w=：（1）;ix=find（uX/2)；u（idx）=u(dx）-；d=find（/)；（idy)=(idy);，U=meshgrid(w，u）；dfunt g，F=lier（，typ)%函数参数:彩色图像f,低通滤波类型type函数返回值：低通模糊图像，低通频率图像F0 取填充后图像宽度得5当te为ide 时，表理想低通滤波器当tye 为 btw 时,表 阶巴特低通沃兹滤波器当typ 为 gaussi 时，表高斯低通滤波器f=i2

10、double(f);PQ=2（size（f)；DT 之前补零F=t2(,PQ(1)，PQ（2）;%-U，V=dftuv（PQ（)，PQ（）);D=st(U、2V、2）; 采用欧氏距离D0=、5PQ(2）；设定距离初值n=；stc（)ca deaHdouble（D 打开图片成功）;将打开文件操作记录与列表框（los）xes(hals、es5）; mshow（im)； % -菜单栏文件保存 功能：保存输出图片funtin Uite_3_Calback(hbjec， eentata, adls）lobal BW； %定义变量作为输出图像tm_strin= nmst(datestr（now，yyy-d

11、dHH：MM：SS)；=uipufle（、bmp;、tf；*、p,保存输出图片）; fileindex=0ret 如果取消操作,返回lser=pthnam; 合成路径+文件名axes(adls、ae); 使用axes6输出图像irie(W，str）； %写入图片信息，即保存图片et(andles、listo3,string，strvca（e（hnes、itox3，strng)，timestrig, 图片已保存);%将文件保存成功得信息记录与（log）en%-%菜单栏文件退出功能：退出GUfunction Untied_5_Callback(t, eetata， ndles）clc;earall；ose（gf）; - xcus on seletn cage popupmeu、下拉式菜单 功能：内置图片选择functi pumenu3_Calbak（ect,evnaa, handls)ntents cetr（g