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用应图像处理matlab软件课程设计--毕业设计.doc
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用应图像处理matlab软件课程设计--毕业设计.doc
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MATLAB 软件课程设计
设计题目: 应用图像处理
班 级:
学 号:
姓 名:
指导老师:
设计时间: 2013 年 4 月 8 日-4 月 14 日
- 2 -
目录
摘要
……………………………………………………………………………………………………………………….........
3
1、概述
………………………………………………………………………………………………………………………
4
2、课程设计及要求
…………………………………………………………………………………………………..
4
2.1 设计要求
…………………………………………………………………………………………………………
4
2.2 设计任务
……………………………………………………………………........................................................
5
3、系统设计
……………………………………………………………………………………………………………….
5
3.1 系统方案
…………………………………………………………………………………………………………
5
3.1.1 结构框图
………………………………………………………………………………………………..
5
3.1.2 系统工作原理
………………………………………………………………………………………..
6
3.2 单元模块设计
…………………………………………………………………………………………………
8
3.2.1 单元模块的设计
………………………………………………………............................................
8
3.2.2 元模块的连接
………………………………………………………………………………………
16
4、系统调试
……………………………………………………………………………………………………………...
19
4.1 系统的连接
…………………………………………………………………………………………………...
19
4.2 系统的运行
…………………………………………………………………………………………………...
19
4.3 运行的结果
…………………………………………………………………………………………………...
23
4.4 故障分析
…………………………………………………………………………………………………….....
33
5、收获、心得
………………………………………………………………………………………………………....
34
6、参考文献
…………………………………………………………………………………………………………….
35
- 3 -
摘 要
应用图像处理系统是一种专门针对图像需求处理的软件设计,图像处理包括
图像数字化,图像增强和复原,图像数字编码,图像分割,图像识别和图像理解
等。这种系统广泛应用于 IT 行业,尤其是对图像的识别处理有重要的意义。
本文针对课程设计的要求,分别设计了常用处理模块、图像压缩模块、噪声
处理模块、彩色增强模块、灰度变换模块等五大单元模块。基本实现了图像处理
功能的需求。
常用处理模块设计了图像的旋转、底片效果、边缘信息、运动模糊处理功能,
运用 imrotate,imcomplement,edge,fspecial 等函数来实现。
针对课程任务内容一,设计了图像压缩模块。采用了 DCT 变换、小波变换和
双线插值等方法,实现了图片压缩的效果。
针对课程任务内容二,设计了图像增强模块。采用了 RGB 分量、亮度切割和
伪彩色等方法,实现了对图像彩色的增强效果。
针对课程任务内容三,设计了灰度变换模块。采用了直方图均衡化和规定化
等方法,实现了对图像灰度变换的效果。
针对课程任务内容四,设计了噪声处理模块。运用 imnoise 函数,添加了高
斯、椒盐、乘性等三种噪声。设计了均值滤波、中值滤波、维纳滤波、线性滤波
等滤波器,实现了对加入噪声图像滤波的功能。其中,中值滤波对椒盐噪声的滤
波效果好一点。
关键词: 图像处理、DCT 变换、小波变换、RGB 分量、亮度切割
均衡化、 规定化、 噪声处理
- 4 -
1.概述
进入二十一世纪,人类已步入信息社会,新信息技术革命使人类被日益增多
的多媒体信息所包围,这也正好迎合了人类对提高视觉信息的需求性。多媒体信
息主要有三种形式:文本、声音和图像。从信息传输的发展史(电报、电话、传
真、收音机、电视机直至现在的网络)可以看出,人们逐渐将信息传输的重点从
声音转向图像,然而图像是三种信息形式中数据量最大的,这给图像的传输和存
储带来了极大的困难。
MATLAB是由美国Math-Works公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计
算软件, MATLAB不仅提供了丰富的图形命令和图形函数,而且其面向对象的图形
系统具有强大的图形用户界面(Graphic User Interface,GUI)生成能力。这样,
用户就可以充分利用系统提供的GUI特性,编写自己需要的图形界面,从而可以
高效地制作出理想的应用软件。在MATLAB中有个重要的图像处理工具包,该工具
包是由一系列支持图像处理操作的函数组成的,按功能可以分为以下几类:图像
显示、图像文件输入与输出、几何操作、像素值统计、图像增强、图像识别、图
像滤波、图像变换、邻域和块操作、二值图像操作、颜色映射和颜色空间转换、
图像格式转换等。和其他工具包一样,用户还可以根据需要书写自己的函数,以
满足特定的需要;也可以将这个工具包和信号处理工具包或小波工具包等其他工
具包联合起来使用。本文利用MATLAB提供的交互式GUI开发环境,设计了图像处
理软件的主界面和各个子功能界面,实现了图像处理的需求功能。
2.课程设计任务及要求
2.1 设计任务
1.在图像的变换和压缩中,常常用到离散余弦变换(DCT)。DCT 变换用于
图像的压缩实例。请在测试图像中验证你的结论。
2.请编程实现图像的真彩色增强。
3.通过直方图均衡化的方法实现图像的灰度变换,在测试图像中验证你的结
论,分析程序结果。
- 5 -
4.使用常用的滤波器对数字图像进行处理。如均值滤波器、中值滤波器、维
纳滤波器等。
5.额外拓展功能,如图像的旋转、底片处理、模糊处理等一些功能。
2.2 设计要求
1.程序代码附有必要的注释。
2.报告中对实验的基本算法原理要进行简要叙述。
3.系统设计
3.1 系统方案
3.1.1 结构框图
图 3-1 图像处理结构框图
首先键入guide命令,弹出GUI图形用户设计面板。在该设计面板中,左上角
设计了菜单栏选项:文件(打开、保存、退出)、编辑(还原、撤销、截图)、帮
助等。主界面分别设计了5个单元模块,包括常用处理模块(旋转、底片处理、边
缘信息、模糊处理),图像压缩模块(DCT变换、小波变换、线性插值),噪声处
理模块(加入噪声和滤波处理),彩色增强模块(RGB分量法、亮度切割法、伪
彩色处理),灰度变换模块(均衡化、规定化、灰度加深)。各单元模块中分别
系 统
主界面
常用处理
模块
图像压缩
模块
噪声处理
模块
加入噪声
彩色增强
模块
滤波处理
灰度变换
模块
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