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利用MATLAB仿真软件实现图像的去噪处理.doc
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利用MATLAB仿真软件实现图像的去噪处理
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武汉理工大学《基于 MATLAB 的图像处理》课程设计说明书
1
课程设计任务书
学生姓名: 专业班级: 通信 1005
指导教师: 工作单位: 信息工程学院
题 目: 利用 MATLAB 仿真软件实现图像的去噪处理
初始条件:
(1)MATLAB 软件
(2)数字信号处理与图像处理基本知识
要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)
(1)能够对图像亮度和对比度变化调整,并比较结果;
(2)编写程序通过最近邻插值和双线性插值等算法将用户所选取的图像区域进行放
大和缩小整数倍的和旋转操作,并保存,比较几种插值的效果;
(3)图像直方图统计和直方图均衡,要求显示直方图统计,比较直方图均衡后的效果;
(4)对图像加入各种噪声,比较效果。
时间安排:
第 1 周:安排任务,分组
第 1-17 周:设计仿真,撰写报告
第 18 周:完成设计,提交报告,答辩
指导教师签名: 年 月 日
系主任(或责任教师)签名: 年 月 日
目录
武汉理工大学《基于 MATLAB 的图像处理》课程设计说明书
2
1 MATLAB 的基本运算 .....................................................................2
1.1 方程运算.......................................................................2
1.1.1 极限的计算: ..............................................................2
1.1.2 微分、积分计算 ............................................................2
1.1.3 级数计算 ..................................................................3
1.1.4 求解代数方程 ..............................................................3
1.1.5 求解常微分方程 ............................................................3
1.2 矩阵的运算 ......................................................................3
1.2.1 最大值、最小值和均值 ......................................................3
1.2.2 矩阵的转置 ................................................................4
1.2.3 矩阵的逆 ..................................................................4
1.2.4 行列式 ....................................................................4
1.2.5 特征值和特征向量 ..........................................................4
1.2.6 矩阵相乘 ..................................................................5
1.2.7 矩阵的除 ..................................................................5
1.2.8 幂运算 ....................................................................5
1.3 多项式的运算 ....................................................................5
1.3.1 多项式加减乘除运算 ........................................................6
1.3.3 多项式的求跟和求值 ........................................................6
1.3.5 多项式拟合 ................................................................7
1.3.6 函数插值运算 ..............................................................7
2 图像读取与保存........................................................................8
2.1 图像的选取......................................................................8
2.2 图像的读取与保存 ................................................................9
3 图像的处理...........................................................................10
3.1 图像的亮度和对比度调整.........................................................10
3.1.1 图像的亮度调整...........................................................10
3.1.2 图像的对比度调整.........................................................12
3.2 区域图像的截取与保存...........................................................13
3.3 利用算法对图像的处理...........................................................14
3.3.1 最近邻插值法.............................................................14
3.3.2 双线性插值法.............................................................20
3.4 图像的直方图统计和直方图均衡...................................................23
3.4.1 图像的直方图统计.........................................................23
3.4.2 图像的直方图均衡.........................................................24
3.5 图像的噪声加入与滤波处理.......................................................26
3.5.1 加高斯噪声...............................................................26
3.5.2 加椒盐噪声...............................................................27
3.5.2 加乘性噪声...............................................................28
3.6 滤波 ...........................................................................29
4 总结及心得体会.......................................................................30
5 参考文献.............................................................................31
武汉理工大学《基于 MATLAB 的图像处理》课程设计说明书
3
摘 要
Matlab 是由 MathWorks 公司开发的一种主要用于数值计算及可视化图形图像处理的
工程软件。以编程环境和工具箱的形式将数值分析、矩阵计算、图形图像处理、信号处理
和仿真等诸多强大的功能集成在较易使用的交互式计算机环境之中,为科学研究、工程应
用提供了一种功能强、效率高、可扩展的编程工具。
数字图像处理技术是 20 世纪 60 年代发展起来的一门新兴学科,随着图像处理理论和
方法的进一步完善,使得数字图像处理技术在各个领域得到了广泛应用,并显示出广阔的
应用前景。
本文基于 MATLAB 的图像处理的基本运算,首先对图像进行了亮度和对比度的调整、
旋转、缩放等操作,然后对图像进行了直方图统计和直方图均衡,最后对图像加入了各种
噪声并进行了去噪处理。
关键词:数字图像处理,MATLAB
'
武汉理工大学《基于 MATLAB 的图像处理》课程设计说明书
1
ABSRACT
Matlab is by a kind of MathWorks development company is mainly used for numerical
calculation and visible graphic image processing software engineering. A programming
environment and toolbox in the form of numerical analysis, calculation, the graph image
processing and signal processing and simulation and so on many powerful function integration in
relatively easy to use interactive computer surroundings, for scientific research and engineering
application provides a strong function, high efficiency, extensible programming tool. Digital
image processing technology in the 1960s develops a new subject, as image processing theories
and methods of further improved, making digital image processing technology in various fields
has been widely applied, and shows broad application prospects.
This paper based on the MATLAB image processing of basic computing, first of image is the
brightness and contrast of adjustment, spin, zooming operations, then the image histogram
statistics and the image histogram equalization, finally to join a variety of noise and denoising
processing.
Key words: digital image processing, MATLAB
武汉理工大学《基于 MATLAB 的图像处理》课程设计说明书
2
1 MATLAB 的基本运算
1.1 方程运算
1.1.1 极限的计算:
limit 函数用来求符号函数的极限。其格式如下:
limit(F,x,a) 计算符号表达式 F 在 x→a 条件下的极限;
limit(F,a) 计算符号表达式 F 中由默认自变量趋向于 a 条件下的极限;
limit(F) 计算符号表达式 F 在默认自变量趋向于 0 条件下的极限;
limit(F,x,a,‘right’) 和 limit(F,x,a,’left’) 计算符号表达式 F 在 x→a 条件
下的右极限和左极限。
1.1.2 微分、积分计算
1.微分
diff 函数用来求符号微分,其格式如下:
diff(S),求符号表达式 S 对于默认自变量的微分;
diff(S,‘v’),求符号表达式 S 对于自变量 v 的微分;
diff(S,n),求符号表达式 S 对于默认自变量的 n 次微分;
diff(S, ‘v’, n),求符号表达式 S 对自变量 v 的 n 次微分。
2.积分
int 函数用来求解符号积分,其格式如下:
int(S),求符号表达式 S 对于默认自变量的不定积分;
int(S,’v’),求符号表达式 S 对于自变量 v 的不定积分;
int(S,a,b),求符号表达式 S 对于默认自变量从 a 到 b 的定积分;
int(S,’v’, a, b),求符号表达式 S 中自变量 v 计算从 a 到 b 的定积分。
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