城市学院
本科毕业设计论文
题目基于matlab的图像增强算法仿真系别电气与信息工程系
专业自动化
摘要
论文课题：基于Matlab的图像增强算法仿真
专业：自动化
姓名：
指导老师：
摘要
图像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时，削弱或去除某些不需要的信息的处理方法。其主要目的是处理后的图像对某些特定的应用比原来的图像更加有效。图像增强技术主要包含直方图修改处理、图像平滑化处理、图像尖锐化处理和彩色处理技术等。
图像增强技术基本上可分成两大类：一类是频域处理法、一类是空域处理法。频域处理法的基础是卷积定理。它采用修改图像傅立叶变换的方法实现对图像的增强处理。空域处理法是直接对图像中的像素进行处理，基本上是以灰度映射变换为基础的。
本文利用Matlab中关于图像增强的相关函数进行实验研究，对空域和频域算法进行分析，实现数字图像的灰度处理、亮度处理、截图、噪声、滤波器、直方图统计、频谱分析等。实验结果比较了各个算法的优缺点，指出了其最佳的应用场景。
关键词：matlab图像增强，灰度，滤波器
I
西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）II
ABSTRACT
Thesis topic: The simulation of image enhancement algorithm based on Matlab Discipline: automation
Name：Wang shaoxuan
Instructor：Linan
ABSTRACT
The image intensification is refers specificly according to needs to highlight in an image certain informations, simultaneously, weakens the information processing method which or removes certain does not need.After its main purpose is the processing image is more effective than to certain specific applications the original image.The image intensification technology mainly contains histogram revision processing, image smooth processing, image intensification processing and the colored processing technology and so on.
The image intensification technology basically separable becomes two big kinds: One kind is the frequency range processing law, one kind is the air zone processing law. The frequency range processing method foundation convolutes the theorem. It uses the revision image Fourier transformation the method realization to image enhancement processing. The air zone processing law directly carries on processing to in the image picture element, basically is take the gradation mapping transformation as the foundation. Uses the mapping transformation is decided by the enhancement goal. Matlab supports five kind of image types, namely two value images, index image, gradation image, RGB image and multi-frame image array.
In this paper, using Matlab for image enhancement of the correlation function for experim ental research, based on the demand analysis and program function, spatial and frequency domain image enhancement experiment simulation. Realization of digital image processing, gray, brightness, noise, scaling screen shots, filter, histogram, frequency spectrum analysis, color model conversion.
KEY WORDS: MATLAB image enhancement, Gray, Filter
III
西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）IV
目录
目录
摘要.............................................................. I ABSTRACT....................................................... I II 第1章前言 (1)
1.1 课题研究目的及意义 (1)
1.2 国内外研究现状 (2)
1.3本课题的工作安排 (3)
第2章Matlab的简介 (5)
2.1 Matlab概述 (5)
2.2 Matlab主要功能 (5)
2.3 Matlab优势 (5)
2.3.1 友好的工作平台和编程环境 (5)
2.3.2 简单易用的程序语言 (6)
2.3.3 强大的科学计算机数据处理能力 (6)
2.3.4 出色的图形处理功能 (6)
2.4 Matlab在图像增强处理中的应用 (7)
第3章Matlab图像增强仿真实验 (9)
3.1图像增强技术概述 (9)
3.2空域增强 (9)
3.2.1中值滤波器 (9)
3.2.2 线性锐化滤波增强 (10)
3.2.3 平滑滤波器 (12)
3.2.4直方图均衡化增强 (13)
3.2.5 图像灰度变化增强处理 (16)
3.2.6 本节小结 (17)
3.3频域增强 (18)
3.3.1基本原理 (18)
3.3.2 低通滤波器 (19)
3.3.3高通滤波器 (20)
3.3.4 同态滤波器 (22)
3.3.5本节小结 (24)
第4章结论 (27)
致谢 (29)
参考文献 (1)
外文翻译 (3)
V
西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）VI
第1章前言
第1章前言
本章简略介绍课题的研究目的及意义，该课题国内外研究现状以及论文内容安排等。
1.1 课题研究目的及意义
本论文的目的是通过Matlab仿真软件对数字图像进行增强处理，研究多幅图像的不同处理结果且对matlab中关于图像增强的相关函数进行实验研究，研究各函数的作用及异同点。进行空域和频域的图像增强实验仿真。采用多幅标准图像进行实验比较。结合理论知识总结图像增强各项技术的优劣、适应性。
数字图像处理（Digital Image Processing），就是利用数字计算机或者其他数字硬件，对从图像信息转换而得到的电信号进行某些数学运算，以提高图像的实用性。例如从卫星图片中提取目标物的特征参数，三维立体断层图像的重建等。总的来说，数字图像处理包括点运算、几何处理、图像增强、图像复原、图像形态学处理、图像编码、图像重建、模式识别等。
由于计算机处理能力的不断增强，数字图像处理学科在飞速发展的同时，也越来越广泛地向许多其他学科快速交叉渗透，使得图像作为信息获取以及信息的利用等方面也变得越来越重要。目前数字图像处理的应用越来越广泛，已经渗透到工业、医疗保健、航空航天、军事等各个领域，在国民经济中发挥越来越大的作用。
MathWorks公司推出的MATLAB软件是学习数理知识的好帮手。应用MATLAB友好的界面和丰富、实用、高效的指令及模块，可以使人较快地认识、理解图像处理的相关概念，逐步掌握图像信号处理的基本方法，进而能够解决相关的工程和科研中的问题。
图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大，已在国家安全、经济发展、日常生活中充当越来越重要的角色,对国计民生的作用不可低估。
图像增强处理已经逐渐成为一门比较成熟的学科，图像增强是一类基本的图像处理技术，其目的是对图像进行加工，以得到对具体应用来说视觉效果更好、更有用的图像。这里的好和有用要因具体的应用目的和要求而异，并且所需的具体增强技术也可不同。由于计算机处理能力的不断增强，数字图像增强处理学科在飞速发展的同时，也越来越广泛地向许多其他学科快速交叉渗透，使得图像作为信息获取以及信息的利用等方面也变得越来越重要。目前数字图像处理的应用越来越广泛，已经渗透到工业、医疗保健、航空航天、军事等各个领域，在国民经济中发挥越来越大的作用。
1
西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）
1.2 国内外研究现状
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年代初期。
早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，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、复原、编码、压缩等。首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室（JPL）。他们对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，获得了非凡的成果，为人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动了数字图像处理这门学科的诞生。在以后的宇航空间技术，如对火星、土星等星球的探测研究中，数字图像处理技术都发挥了巨大的作用。数字图像处理取得的另一个巨大成就是在医学上获得的成果。1972年英国EMI公司工程师Housfield发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置，也就是我们通常所说的CT（Computer T omograph）。CT的基本方法是根据人的头部截面的投影，经计算机处理来重建截面图像，称为图像重建。1975年EMI公司又成功研制出全身用的CT装置，获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。1979年，这项无损伤诊断技术获得了诺贝尔奖，说明它对人类作出了划时代的贡献。
与此同时，图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就，属于这些领域的有航空航天、生物医学工程、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等，使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。随着图像处理技术的深入发展，从70年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。人们已开始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或计算机视觉。很多国家，特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究，取得了不少重要的研究成果。其中代表性的成果是70年代末MIT的Marr提出的视觉计算理论，这个理论成为计算机视觉领域其后十多年的主导思想。图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在不少困难，因人类本身对自己的视觉过程还了解甚少，因此计算机视觉是一个有待人们进一步探索新的领域。
2
第1章前言
1.3本课题的工作安排
本文主要以MATLAB为工具来实现数字图像的处理。全文共分4章，结构安排如下：
第一章绪论，介绍了课题研究目的及意义和国内外研究现状。
第二章介绍了matlab基本知识的介绍。
第三章介绍了图像增强的原理及利用MATLAB 来实现图像增强。
第四章总结与展望。
3
第2章 Matlab的简介
第2章Matlab的简介
2.1 Matlab概述
MATLAB 是MATrix LABoratory（“矩阵实验室”）的缩写，是由美国MathWorks 公司开发的集数值计算、符号计算和图形可视化三大基本功能于一体的，功能强大、操作简单的语言。是国际公认的优秀数学应用软件之一。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多。
MATLAB包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox).工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包.功能工具包用来扩充MA TLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能.学科工具包是专业性比较强的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类.
开放性使MATLAB广受用户欢迎.除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包.
2.2 Matlab主要功能
它是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。使用它，可以较使用传统的编程语言，如C、C++等，更快的解决技术计算问题。
此高级语言可用于技术计算；此开发环境可对代码、文件和数据进行管理；交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题；数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等；二维和三维图形函数可用于可视化数据；各种工具可用于构建自定义的图形用户界面；各种函数可将基于matlab的算法与外部应用程序和语言；它的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通迅、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。
2.3 Matlab优势
2.3.1 友好的工作平台和编程环境
MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB的用户界面也越来越精致，更加接近Windows的标准界面，人机交互性更强，操作更
5
西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）
简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。
2.3.2 简单易用的程序语言
Matlab一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C＋＋语言基础上的，因此语法特征与C＋＋语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。
2.3.3 强大的科学计算机数据处理能力
MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C++ 。在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。
2.3.4 出色的图形处理功能
图形处理功能MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面（GUI）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。
6
第2章 Matlab的简介
2.4 Matlab在图像增强处理中的应用
图像处理工具包是由一系列支持图像处理操作的函数组成的。所支持的图像处理操作有:图像的几何操作、邻域和区域操作、图像变换、图像恢复与增强、线性滤波和滤波器设计、变换(DCT变换等) 、图像分析和统计、二值图像操作等。下面就MATLAB 在图像处理中各方面的应用分别进行介绍。
（1）图像文件格式的读写和显示。MATLAB 提供了图像文件读入函数imread()，用来读取如:bmp、tif、tiffpcx 、jpg 、gpeg 、hdf、xwd等格式图像文；图像写出函数imwrite() ，还有图像显示函数image()、imshow()等等。
（2）图像处理的基本运算。MATLAB 提供了图像的和、差等线性运算，以及卷积、相关、滤波等非线性算。例如，conv2(I，J)实现了I，J两幅图像的卷积。
（3）图像变换。MA TLAB 提供了一维和二维离散傅立叶变换(DFT) 、快速傅立叶变换(FFT) 、离散余弦变换(DCT) 及其反变换函数，以及连续小波变换(CWT)、离散小波变换(DWT)及其反变换。
（4）图像的分析和增强。针对图像的统计计算MATLAB 提供了校正、直方图均衡、中值滤波、对比度调整、自适应滤波等对图像进行的处理。
（5）图像的数学形态学处理。针对二值图像，MATLAB 提供了数学形态学运算函数；腐蚀(Erode)、膨胀(Dilate)算子，以及在此基础上的开(Open)、闭(Close)算子、厚化(Thicken) 、薄化(Thin) 算子等丰富的数学形态学运算。
以上所提到的MATLAB在图像中的应用都是由相应的MATLAB函数来实现的，使用时，只需按照函数的调用语法正确输入参数即可。具体的用法可参考MATLAB丰富的帮助文档。图像边缘对图像识别和计算机分析十分有用，在MATLAB中，函数edge()用于灰度图像边缘的提取，它支持六种不同的边缘提取方法，即Sobel方法、Prewitt 方法、Robert 方法，Laplacian2Gaussian方法、过零点方法和Canny方法。
7
西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）8
第3章 Matlab图像增强仿真实验
第3章Matlab图像增强仿真实验
3.1图像增强技术概述
图像增强是按特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时，消弱或去除某些不需要的信息的处理方法。其主要目的是使处理后的图像对某些特定的应用比原来的图像更加有效。图像增强技术主要包含直方图修改处理、图像平滑处理、图像尖锐化处理和彩色技术等。在实际应用中，常常综合运用这几种方法，以便达到预期的增强效果。
图像增强技术主要包括：直方图修改处理，图像平滑处理，图像尖锐化处理。从纯技术上讲主要有两类：频域处理法和空域处理法。
频域处理法主要是卷积定理，采用修改图像傅立叶变换的方法实现对图像的增强处理技术；空域处理法：是直接对图像中的像素进行处理，基本上是以灰度映射变换为基础的。
3.2空域增强
基于空域的算法分为点运算算法和邻域去噪算法。点运算算法即灰度级校正、灰度变换和直方图修正等，目的或使图像成像均匀，或扩大图像动态范围，扩展对比度。邻域增强算法分为图像平滑和锐化两种。平滑一般用于消除图像噪声，但是也容易引起边缘的模糊。常用算法有均值滤波、中值滤波。锐化的目的在于突出物体的边缘轮廓，便于目标识别。
使用空域模板进行的图像处理被称为空域滤波,模板本身被称为空域滤波器。空域滤波器包括：线性滤波器和非线性滤波器。空域滤波处理效果来分类，可以分为平滑滤波器，和锐化滤波器，平滑的目的在于消除混杂在图像中的干扰因素，改善图像质量，强化图像表现特征。锐化的目的在于增强图像边缘，以及对图像进行识别和处理。
3.2.1中值滤波器
中值滤波器是最常用的非线性平滑滤波器。它是一种邻域运算，类似于卷积，但计算的不是加权求和，而是把邻域中的像素按灰度级进行排序，然后选择改组的中间值作为输出的像素值。具体步骤：
（1）将模板在图像中漫游，并将模板中心和图像某个像素的位置重合；
（2）读取模板下对应像素的灰度值；
（3）将这些灰度值从小到大排成一列；
（4）找出这些值排在中间的一个；
（5）将这个中间值赋给对应模板中心位置的像素。
MATLAB实现中值滤波器代码所示：
西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）
I=imread('cameraman.tif');
J=imnoise(I,'salt & pepper',0.02);
Subplot(121),imsho w(J);title(‘噪声图像’)
K=medfilt2（J）；%使用3*3的邻域窗的中值滤波
Subplot（122），imshow（J）；title（‘中值滤波后的图像’）
中值滤波的结果如图3-1和3-2所示:
图像平滑往往使图像中的边界、轮廓变得模糊，为了减少这类不理想效果的影响，就需要利用图像锐化处理技术，使图像的边缘变得清晰，经过平滑点的图像变得模糊的根本原因使图像受到平均或积分运算，因此对其进行微分运算就可以使图像变得清晰。从频域来考虑，图像模糊的实质是因为其高频分量被衰减，因此可以使用高通滤波器使图像清晰。线性高通滤波器是最常用的线性锐化滤波器。这种滤波器的中心系数都是正的，而周围的系数都是负的。对3*3的模板来说，典型的系数取值是：
[-1 –1 –1；-1 8 –1；-1 –1 -1]
事实上这是拉普拉斯算子，所有的系数之和为0。当这样的模板放在图像中10
第3章 Matlab图像增强仿真实验
灰度值是常数或变化很小的区域时，其输出为0或很小。这个滤波器将原来的图像中的零频域分量去除了，也就是将输出的图像的平均值变为0，这样就会有一部分像素的灰度值小于0。在图像处理中我们一般只考虑正的灰度值，所以还有将输出图像的灰度值范围通过尺度变回到所要求的范围。
锐化处理主要目的是突出图像中的细节或者增强被模糊了的细节，这种模糊不是由于错误操作，就是特殊图像获取方法的固有影响。
例如：空域锐化增强的应用
I=imread(‘cameraman.tif’);
H=fspeical(‘disk’,5);
% 产生一个半径为5的原型平均滤波模板
Blurred=imfilter(I,H,’replicate’);
%将原图与滤波器卷积得到模糊图像
H=[-1,-1,-1;9,-1,-1;-1,-1,-1];
%拉普拉斯模板
BW=imfilter(blurred,h,’replicate’);
%将原图与拉普拉斯模板卷积锐化图像
subplot(131),imshow(I),title(‘原图’);
subplot(132),imshow(blurred),title(‘模糊图像’)；
subplot(133),imshow(BW),title(‘锐化后的图像’)；
该程序运行图形如下：
11
西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）
12
图3-6锐化后图像
由上图知道原图进行模糊处理后，图像边界、轮廓变得模糊不清，但是经过
锐化后的图像边缘、轮廓变得清晰，所以图像锐化的目的是使图像的边缘、轮廓以及图像的细节变的清晰。如图3-5所示它的边缘部分，纹理有所增强。
3.2.3 平滑滤波器
用于模糊处理和减小噪声。平滑线性空间滤波器的输出（响应）是包含在滤波掩模邻域内像素的简单平均值。因此这些滤波器也被称为均值滤波器。平滑滤波器的概念很简单：它是用滤波掩模确定的领域内像素的平均值去代替图像每个像素点的值。这种处理减少了图像灰度的尖锐化。每个掩模前边的乘数等于它的系数值的和，以计算平均值。
我们经常用这些极端类型的模糊处理来去除图像中的一些小物体。例如：在matlab中利用线性平滑滤波器处理一副图像：
I=imread('eight.tif');
J=imnoise(I,'salt & pepper',0.02);
>> %添加椒盐噪声
>> subplot(221)
>> imshow(I)
>> title('原图像')
>> subplot(222)
>> imshow(J)
>> title('添加椒盐噪声图像')
K1=filter2(fspecial('average',3),J)/255;
>> %应用3*3邻域窗口法
>> subplot(223),imshow(K1)
>> K2=filter2(fspecial('average',7),J)/255;
>> %应用7*7邻域窗口法
毕业设计用matlab仿真 篇一：【毕业论文】基于matlab的人脸识别系统设计与仿真(含matlab源程序) 基于matlab的人脸识别系统设计与仿真 第一章绪论 本章提出了本文的研究背景及应用前景。首先阐述了人脸图像识别意义；然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题；接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成；最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。 1.1 研究背景 自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情，并形成了一个人脸图像识别研究领域，.这一领域除了它的重大理论价值外，也极具实用价值。 在进行人工智能的研究中，人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力，以及识别事物、处理事物的能力，因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制，并努力将这些机制用于实践，如各种智能机器人的研制。人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的，因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情，而让机器来实现却很难，如人脸图像的识别，语音识别，自然语言理解等。
如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制，就能够逐步地了解人 类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终了解人类的思维机制。 同时，进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样，人脸也具有唯一性，也可用来鉴别一个人的身份。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世，并在安检等部门得到应用，但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性，因为它取样方便，可以不接触目标就进行识别，从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图像不同的是，人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照，图像尺寸，旋转，姿势变化等。使得同一个人，在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同，有时更会有很大的差别，给识别带来很大难度。因此在各种干扰条件下实现人脸图像的识别，也就更具有挑战性。 国外对于人脸图像识别的研究较早，现己有实用系统面世，只是对于成像条件要求较苛刻，应用范围也就较窄，国内也有许多科研机构从事这方而的研究，并己取得许多成果。 1.2 人脸图像识别的应用前景 人脸图像识别除了具有重大的理论价值以及极富挑战
对联的用典（） 顾名思义，用典这一手法，就是在对联中运用典故。什么叫典故呢？简言之，典故就是出于古典书籍中的轶事、趣闻、寓言，传说人物或有出处的诗句、文章，都可以当作典故运用。我国旧体诗文中多喜用典，对联亦如此。但对联不一定都要用典，不少对联因为用典而使其光彩夺目，文情隽永。如用典不当，也会使作品褪色。用典要讲技巧，必须做到恰当合理，有的放矢，过分和不及都将成为败笔。 一、用典要有思想性 如郑板桥为苏州网师园濯缨水阁写的一联： 曾三颜四 禹寸陶分 曾即孔子弟子曾参。他说过：吾日三省我身，为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？意思是每日反省自己的忠心、守信、复习三个方面，此为曾三。颜为孔子弟子颜回，他有四勿，即非礼勿视，非礼勿听，非礼勿言，非礼勿动。故称颜四。禹寸，是说大禹珍惜每一寸光阴。《游南子》谓：大圣大责尺壁，而重寸之阴。陶分，指学者陶侃珍惜每一分时光。他说过，大禹圣者，乃惜寸阴，至于众人，当惜分阴。郑板桥化古人之名言，以最简练的语句，囊深邃之内容，此联在于激励人们，珍惜时光，思想积极，值得效仿、学习。 二、用典要准确 用好典故，可起到画龙点睛的作用。然而，必须做到用典准确，切不可典义失调。 请看小凤仙挽蔡锷联： 不幸周郎竟短命 早知李靖是英雄 袁世凯本想利用小凤仙以磨洗蔡锷心志，但小凤仙与蔡锷相识后，结为知音，爱憎同道，视为患难知己，后来小凤仙冒险救蔡脱身，完成倒袁大业。不幸蔡病逝，将蔡比周郎岁在青年而夭，又暗喻袁世凯是曹操，用典贴切；下联将自己比做红拂，将蔡锷比做李靖。两喻中人物同是在政治上做过一番大事业的英雄，所以此联用典贴切、自然，令人生发联想。 三、用典要新颖 典故是静态的，用典贵在活用，可使典故鲜活起来，给读者以新鲜、真实、完美的感觉。这就要在创作过程中将自己的主客观意识融进典故中去，使它具有独特的韵味。 如中央文史研究馆馆长马一浮赠毛泽东联： 旋乾坤，与民更始 开物成务，示我周行 这副联用了四句成语，旋乾坤出自韩愈《潮洲刺史谢上表》一文，这里是说毛泽东领导中国共产党和全国军民打败日本帝国主义和国民党反动派，建立了新中国，从而发生了翻天覆地的变化。与民更始出自《汉书·武帝》，这里是喻毛泽东带领全国人民改造旧的社会面貌，除旧布新。下联的开物成务出自《易经·卜辞上》，这里是说毛泽东通晓万物之理，按理办事，从而得以成功。示我周行，出自《诗经·大雅·鹿鸣》，这里是说毛泽东为全国人民指出了很好的建设新中国的方法和道路。这些典故，一字不改，现成照搬。整个对联对仗极其工整，气魄宏大，用典贴切，出语自然，既是用典之妙品，又是集成语联之佳作。 成都武侯祠联写得出人意料： 能攻心则反侧自消，从古知兵非好战 不审势即宽严皆误，后来治蜀要深思 赵藩借鉴清末岑春煊、刘丙章先后任四川总督，其一宽一严、尽失其度，终至失误的教训，托出诸葛亮的治蜀之道，针贬时政，颇有余味。赵为岑春煊老师，联语一语双关，明
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 本文概述了信号仿真系统的需求、总体结构、基本功能。重点介绍了利用Matlab软件设计实现信号仿真系统的基本原理及功能，以及利用Matlab 软件提供的图形用户界面（Graphical User Interfaces ,GUI）设计具有人机交互、界面友好的用户界面。本文采用Matlab 的图形用户界面设计功能, 开发出了各个实验界面。在该实验软件中, 集成了信号处理中的多个实验, 应用效果良好。本系统是一种演示型软件,用可视化的仿真工具,以图形和动态仿真的方式演示部分基本信号的传输波形和变换，使学习人员直观、感性地了解和掌握信号与系统的基本知识。随着当代计算机技术的不断发展，计算机逐渐融入了社会生活的方方面面。计算机的使用已经成为当代大学生不可或缺的基本技能。信号与系统课程具有传统经典的基础内容，但也存在由于数字技术发展、计算技术渗入等的需求。在教学过程中缺乏实际应用背景的理论学习是枯燥而艰难的。为了解决理论与实际联系起来的难题国内外教育人士目光不约而同的投向一款优秀的计算机软件——MATLAB。通过它可用计算机仿真，阐述信号与系统理论与应用相联系的内容，以此激发学习兴趣，变被动接受为主动探知，从而提升学习效果，培养主动思维、学以致用的思维习惯。以MATLAB 为平台开发的信号与系统教学辅助软件可以充分利用其快速运算，文字、动态图形、声音及交互式人机界面等特点来进行信号的分析及仿真。运用MATLAB 的数值分析及计算结果可视化、信号处理工具箱的强大功能将信号与系统课程中较难掌握和理解的重点理论和方法通过概念浏览动态演示及典型例题分析等方式，形象生动的展现出来，从而使学生对所学
基于matlab的毕业论文题目参考 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。以下是基于matlab的毕业论文题目，供大家参考。 基于matlab的毕业论文题目一： 1、基于遗传算法的小麦收割机路径智能优化控制研究 2、零转弯半径割草机连续翻滚特性参数化预测模型 3、基于MATLAB的PCD铰刀加工硅铝合金切削力研究 4、基于状态反馈的四容水箱控制系统的MATLAB仿真研究 5、基于Matlab软件的先天性外耳道狭窄CT影像特点分析 6、Matlab仿真在船舶航向自动控制系统中的研究与仿真 7、基于MATLAB的暂态稳定措施可行性仿真与分析 8、基于MATLAB的某专用越野汽车动力性能分析 9、基于MATLAB的电力系统有源滤波器设计 10、基于MATLAB和ANSYS的弹簧助力封闭装置结构分析 11、基于Matlab的液力变矩器与发动机匹配计算与分析 12、运用MATLAB绘制接触网下锚安装曲线 13、基于MatlabGUI的实验平台快速搭建技术 14、基于MATLAB的激光-脉冲MIG复合焊过程稳定性评价
15、测绘数据处理中MATLAB的优越性及应用 16、基于MATLAB柴油机供油凸轮型线设计 17、基于MATLAB语言的TRC加固受火后钢筋混凝土板的承载力分析方法 18、MATLAB辅助OptiSystem实现光学反馈环路的模拟 19、基于MATLABGUI的电梯关门阻止力分析系统设计 20、基于LabVIEW与MATLAB混合编程的手势识别系统 21、基于MATLAB的MZ04型机器人运动特性分析 22、MATLAB在煤矿巷道支护参数的网络设计及仿真分析 23、基于MATLAB的自由落体运动仿真 24、基于MATLAB的电动汽车预充电路仿真 25、基于Matlab的消弧模型仿真研究 26、基于MATLAB/GUI的图像语义自动标注系统 27、基于Matlab软件GUI的机械波模拟 28、基于Matlab的S曲线加减速控制算法研究 29、基于Matlab和Adams的超速机柔性轴系仿真 30、基于Matlab与STM32的电机控制代码自动生成 31、基于Matlab的相机内参和畸变参数优化方法 32、基于ADAMS和MATLAB的翻转机构联合仿真研究 33、基于MATLAB的数字图像增强软件平台设计 34、基于Matlab的旋转曲面的Gif动画制作 35、浅谈Matlab编程与微分几何简单算法的实现
PCB仿真设计毕业论文 【摘要】 随着微电子技术和计算机技术的不断发展，信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。借助功能强大的Cadence公司SpecctraQuest 仿真软件，利用IBIS模型，对高速信号线进行布局布线前信号完整性仿真分析是一种简单可行行的分析方法，可以发现信号完整性问题，根据仿真结果在信号完整性相关问题上做出优化的设计，从而缩短设计周期。 本文概要地介绍了信号完整性(SI)的相关问题，基于信号完整性分析的PCB 设计方法，传输线基本理论，详尽的阐述了影响信号完整性的两大重要因素—反射和串扰的相关理论并提出了减小反射和串扰得有效办法。讨论了基于SpecctraQucst的仿真模型的建立并对仿真结果进行了分析。研究结果表明在高速电路设计中采用基于信号完整性的仿真设计是可行的, 也是必要的。 【关键字】 高速PCB、信号完整性、传输线、反射、串扰、仿真
Abstract With the development of micro-electronics technology and computer technology，application of signal integrity analysis is the only way to solve high-speed system design. By dint of SpecctraQuest which is a powerful simulation software, it’s a simple and doable analytical method to make use of IBIS model to analyze signal integrity on high-speed signal lines before component placement and routing. This method can find out signal integrity problem and make optimization design on interrelated problem of signal integrity. Then the design period is shortened. In this paper，interrelated problem of signal integrity, PCB design based on signal integrity, transmission lines basal principle are introduced summarily．The interrelated problem of reflection and crosstalk which are the two important factors that influence signal integrity is expounded. It gives effective methods to reduce reflection and crosstalk. The establishment of emulational model based on SpecctraQucst is discussed and the result of simulation is analysed. The researchful fruit indicates it’s doable and necessary to adopt emulational design based on signal integrity in high-speed electrocircuit design. Key Words High-speed PCB、Signal integrity、Transmission lines、reflect、crosstalk、simulation
创新实践报告
报 告 题 目： 学 院 名 称： 姓 名：
基于 matlab 的通信系统仿真 信息工程学院 余盛泽 11042232 温 靖
班 级 学 号： 指 导 老 师：
二 O 一四年十月十五日
目录
一、引言 ....................................................................................................................... 3 二、仿真分析与测试 ................................................................................................... 4
2.1 随机信号的生成................................................................................................................ 4 2.2 信道编译码......................................................................................................................... 4 2.2.1 卷积码的原理 ......................................................................................................... 4 2.2.2 译码原理................................................................................................................. 5 2.3 调制与解调........................................................................................................................ 5 2.3.1 BPSK 的调制原理 ................................................................................................... 5 2.3.2 BPSK 解调原理 ....................................................................................................... 6 2.3.3 QPSK 调制与解调................................................................................................... 7 2.4 信道..................................................................................................................................... 8 2.4.1 加性高斯白噪声信道 ............................................................................................. 8 2.4.2 瑞利信道................................................................................................................. 8 2.5 多径合并............................................................................................................................. 8 2.5.1 MRC 方式 ................................................................................................................ 8 2.5.2 EGC 方式................................................................................................................. 9 2.6 采样判决............................................................................................................................. 9 2.7 理论值与仿真结果的对比 ................................................................................................. 9
三、系统仿真分析 ..................................................................................................... 11
3.1 有信道编码和无信道编码的的性能比较 ....................................................................... 11 3.1.1 信道编码的仿真 .................................................................................................... 11 3.1.2 有信道编码和无信道编码的比较 ........................................................................ 12 3.2 BPSK 与 QPSK 调制方式对通信系统性能的比较 ........................................................ 13 3.2.1 调制过程的仿真 .................................................................................................... 13 3.2.2 不同调制方式的误码率分析 ................................................................................ 14 3.3 高斯信道和瑞利衰落信道下的比较 ............................................................................... 15 3.3.1 信道加噪仿真 ........................................................................................................ 15 3.3.2 不同信道下的误码分析 ........................................................................................ 15 3.4 不同合并方式下的对比 ................................................................................................... 16 3.4.1 MRC 不同信噪比下的误码分析 .......................................................................... 16 3.4.2 EGC 不同信噪比下的误码分析 ........................................................................... 16 3.4.3 MRC、EGC 分别在 2 根、4 根天线下的对比 ................................................... 17 3.5 理论数据与仿真数据的区别 ........................................................................................... 17
四、设计小结 ............................................................................................................. 19 参考文献 ..................................................................................................................... 20
以典入诗别有意趣——古诗词的巧妙用典 以典入诗，是历代诗人常用的表现手法。凡诗文中引用过去有关人、地、事、物之史实，或有来历有出处的词语、佳句，来表达诗人的某种愿望或情感，而增加词句之形象、含蓄与典雅，或意境的内涵与深度，即称“用典。”用典也是诗歌的一种修辞手法，可避免一览无余的直白，还可给读者在诗行间留下联想和思索的余地。的确，用典用得巧妙、恰当，可以使诗词意蕴丰富、简洁含蓄、庄重典雅，使表达更加生动形象，诗句更凝练，言近而旨远，含蓄而婉转，从而提高作品的表现力和感染力，达到古诗人常说的：力透纸背，掷地有声！下面，我主要讲四点，一是诗词用典的主要作用；二是用典的主要形式；三是用典的手法；四是用典要注意的三个问题。首先具体说一下诗词用典的主要作用： 一、品评历史，借古论今。如：泊秦准（杜牧） 烟笼塞水月笼沙，夜泊秦淮近酒家。商女不知亡国恨，隔江犹唱《后庭花》。诗中的《后庭花》歌曲名，是引用的一个典故，南朝陈后主所作的《玉树后庭花》，被后人称为为“亡国之音”。诗人所处的晚唐时期正值国运衰微之际，而这些统治者不以国事为重，反而聚集于酒楼之中欣赏靡靡之音，怎能不使诗人产生历史可能重演的隐忧?所以，诗人这里是借陈后主因荒淫享乐终致亡国的历史讽刺晚唐那些醉生梦死的统治者不从中汲取教训。 二、抒情言志,表明心迹。如：如苏轼在《江城子·密州出猎》“持节云中，何日遣冯唐?”中引用了一个典故。据《汉书·冯唐传》记载：汉文帝时，魏尚为云中太守，抵御匈奴有功，只因报功时多报了六个首级而获罪削职。后来，文帝采纳冯唐的劝谏，派冯唐持符节到云中去赦免魏尚。这里诗人身在密州，怀才不遇、壮志难酬，以魏尚自喻，希望有一天，朝廷也能派遣象冯唐这样的人前来，抒发了渴望报效朝廷的壮志豪情。 永遇乐·京口北固亭怀古千古江山，英雄无觅孙仲谋处。舞榭歌台，风流总被雨打风吹去。斜阳草树，寻常巷陌，人道寄奴曾住。想当年，金戈铁马，气吞万里如虎。元嘉草草，封狼居胥，赢得仓皇北顾。四十三年，望中犹记,烽火扬州路。可堪回首，佛狸祠下，一片神鸦社鼓！凭谁问:廉颇老矣，尚能饭否？这首词用了四个典故，典中套典，我们就说一下最后用的廉颇的典故。廉颇为赵名将，赵王听信谗言不信任他。后秦攻赵，赵王想用廉颇，派人去了解他的情况。廉颇一心为国，当着使者的面吃下一斗米饭、十斤肉，披挂上马，以表示可以上阵，而使者受人贿赂，却谎报廉“一饭三遗屎”，赵王以为廉老，终于不用。词中概括为“凭谁问，廉颇老矣，尚能饭否？”借以表达自己想报效国家却无人过问甚至还被小人中伤的悲愤之情。 由此我们也看出，诗人往往对统治者的批评，因为不能正面直说，用典就是最好的办法。三、引发联想，创新意境。如：破阵子（辛弃疾） 醉里挑灯看剑，梦回吹角连营。八百里分麾下炙，五十弦翻塞外声，沙场秋点兵。马作的卢飞快，弓如霹雳弦惊。了却君王天下事，赢得生前身后名。可怜白发生。诗中“八百里”“的卢”涉及两个典故：一是据《世说新语》记载，晋王恺以牛“八百里驳”与王济作赌注，王济获胜后杀牛作炙，后人即以八百里指牛。二是相传刘备曾乘的卢马从襄阳城西的檀溪水中一跃三丈，脱离险境。运用这两个典故，创造一个雄奇的意境，不由让读者仿佛看到战争爆发前犒劳出征将士的壮观场面和战场上铁骑飞驰敌阵的激烈场景，极具穿透力。 四、简洁精练，内涵丰富。如：刘禹锡《酬乐天扬州初逢席上见赠》中“怀旧空吟闻笛赋．到乡翻似烂柯人”，这里运用了向秀闻笛、王质遇仙两个典故表达贬官二十多年后回归时的感受。以“闻笛赋”隐含对当时统治者迫害旧友的不满，抒发了对死去旧友深深的怀念之情；以“烂柯人”暗示自己遭贬谪时间太久，此番回来恍如隔世，觉得人事全非．不再是旧时光景了。短短的十四个字，就表达出了如此复杂的情感，这岂不是用典的魅力?同时，我们还可以看到，用典还使诗歌对仗工整，音韵和谐，结构严谨。在增加诗歌内涵的同时，
语音信号处理系统设计 摘要：语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科。语音信号处理的目的是得到某些参数以便高效传输或存储,或者是用于某种应用，如人工合成出语音、辨识出讲话者、识别出讲话内容、进行语音增强等。本文简要介绍了语音信号采集与分析以及语音信号的特征、采集与分析方法，并在采集语音信号后，在MATLAB 软件平台上进行频谱分析,并对所采集的语音信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析，设计合适的滤波器滤除噪声，恢复原信号。利用MATLAB来读入（采集）语音信号，将它赋值给某一向量，再将该向量看作一个普通的信号，对其进行FFT变换实现频谱分析，再依据实际情况对它进行滤波，然后我们还可以通过sound命令来对语音信号进行回放，以便在听觉上来感受声音的变化。 关键词：Matlab，语音信号，傅里叶变换，滤波器 1课程设计的目的和意义 本设计课题主要研究语音信号初步分析的软件实现方法、滤波器的设计及应用。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的： 1.1．了解Matlab软件的特点和使用方法。 1.2．掌握利用Matlab分析信号和系统的时域、频域特性的方法； 1.3．掌握数字滤波器的设计方法及应用。 1.4．了解语音信号的特性及分析方法。 1.5．通过本课题的设计，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 2 设计任务及技术指标 设计一个简单的语音信号分析系统，实现对语音信号时域波形显示、进行频谱分析，
利用滤波器滤除噪声、对语音信号的参数进行提取分析等功能。采用Matlab设计语言信号分析相关程序，并且利用GUI设计图形用户界面。具体任务是： 2.1．采集语音信号。 2.2．对原始语音信号加入干扰噪声，对原始语音信号及带噪语音信号进行时频域分析。 2.3．针对语音信号频谱及噪声频率，设计合适的数字滤波器滤除噪声。 2.4．对噪声滤除前后的语音进行时频域分析。 2.5.对语音信号进行重采样，回放并与原始信号进行比较。 2.6．对语音信号部分时域参数进行提取。 2.7．设计图形用户界面（包含以上功能）。 3 设计方案论证 3.1语音信号的采集 使用电脑的声卡设备采集一段语音信号，并将其保存在电脑中。 3.2语音信号的处理 语音信号的处理主要包括信号的提取播放、信号的重采样、信号加入噪声、信号的傅里叶变换和滤波等，以及GUI图形用户界面设计。 Ⅰ.语音信号的时域分析 语音信号是一种非平稳的时变信号，它携带着各种信息。在语音编码、语音合成、语音识别和语音增强等语音处理中无一例外需要提取语音中包含的各种信息。语音信号分析的目的就在与方便有效的提取并表示语音信号所携带的信息。语音信号分析可以分为时域和变换域等处理方法，其中时域分析是最简单的方法。 Ⅱ.语音信号的频域分析 信号的傅立叶表示在信号的分析与处理中起着重要的作用。因为对于线性系统来说，可以很方便地确定其对正弦或复指数和的响应，所以傅立叶分析方法能完善地解决许多信号分析和处理问题。另外，傅立叶表示使信号的某些特性变得更明显，因此，它能更
图像拼接算法及实现（一） 来源：中国论文下载中心 [ 09-06-03 16:36:00 ] 作者：陈挺编辑：studa090420 论文关键词：图像拼接图像配准图像融合全景图 论文摘要：图像拼接(image mosaic)技术是将一组相互间重叠部分的图像序列进行空间匹配对准,经重采样合成后形成一幅包含各图像序列信息的宽视角场景的、完整的、高清晰的新图像的技术。图像拼接在摄影测量学、计算机视觉、遥感图像处理、医学图像分析、计算机图形学等领域有着广泛的应用价值。一般来说,图像拼接的过程由图像获取,图像配准,图像合成三步骤组成,其中图像配准是整个图像拼接的基础。本文研究了两种图像配准算法:基于特征和基于变换域的图像配准算法。在基于特征的配准算法的基础上,提出一种稳健的基于特征点的配准算法。首先改进Harris角点检测算法,有效提高所提取特征点的速度和精度。然后利用相似测度NCC(normalized cross correlation——归一化互相关),通过用双向最大相关系数匹配的方法提取出初始特征点对,用随机采样法RANSAC(Random Sample Consensus)剔除伪特征点对,实现特征点对的精确匹配。最后用正确的特征点匹配对实现图像的配准。本文提出的算法适应性较强,在重复性纹理、旋转角度比较大等较难自动匹配场合下仍可以准确实现图像配准。 Abstract：Image mosaic is a technology that carries on the spatial matching to a series of image which are overlapped with each other, and finally builds a seamless and high quality image which has high resolution and big eyeshot. Image mosaic has widely applications in the fields of photogrammetry, computer vision, remote sensing image processing, medical image analysis, computer graphic and so on. 。In general, the process of image mosaic by the image acquisition, image registration, image synthesis of three steps, one of image registration are the basis of the entire image mosaic. In this paper, two image registration algorithm: Based on the characteristics and transform domain-based image registration algorithm. In feature-based registration algorithm based on a robust feature-based registration algorithm points. First of all, to improve the Harris corner detection algorithm, effectively improve the extraction of feature points of the speed and accuracy. And the use of a similar measure of NCC (normalized cross correlation - Normalized cross-correlation), through the largest correlation coefficient with two-way matching to extract the feature points out the initial right, using random sampling method RANSAC (Random Sample Consensus) excluding pseudo-feature points right, feature points on the implementation of the exact match. Finally with the correct feature point matching for image registration implementation. In this paper, the algorithm adapted, in the repetitive texture, such as relatively large rotation more difficult to automatically match occasions can still achieve an accurate image registration. Key words: image mosaic, image registration, image fusion, panorama 第一章绪论
前言 电力系统中的各种设备，由于内部绝缘的老化、损坏或遇有操作人员的无操作，或由于雷电、外力破坏等影响，可能发生故障和不正常运行情况。电力系统继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性的将系统中的故障切除，或者发出各种信号。 电力系统对继电保护设备的技术指标和产品质量的要求已越来越高，各种科研单位和制造厂商在科研上的投入也越来越多。现有的继电保护设备存在调试方法效率低，调试过程复杂，认为因素影响大，调试生产在同一场地完成设备，这造成了继电保护设备难于批量生产、调试。电力系统是一个系统工程，其自动化产品需经组屏使用，对整屏仅仅采用人工对线是不够的，为了提高整屏质量，要求所有整屏在出厂前完成在运行环境下的各种实验，相对于原来的调试方式，投资少，体积小，接线方式更改方便，并能方便操作的实用化仿真系统显得非常重要，为此目的而使用继电保护仿真技术组成的系统称谓继电保护仿真测试系统。 继电保护随着电路系统的发展孕育而生，随着科技的发展，保护装置从最初的熔断器发展到晶体管继电保护装置，再到日前广泛应用的微机保护，新技术的应用在其中起到了积极的作用。而目前电力系统的整定计算，多数设计及校验人员仍然完全靠手工计算及整定并手工绘制TCC曲线，工作耗时较长，效率较低。ETAP软件]1[的继电保护配合模块是国际主流的继电保护配合仿真软件，该模块可有效应用于继电保护整定计算，方便校验，并且可以对任意支路生成时间电流曲线（TCC曲线），可以仿真任意点故障时继电器的动作顺序和动作时间。 本文利用ETAP软件对电力系统的继电保护设备配合进行仿真，首先利用ETAP进行建模，然后利用ETAP实现电力系统输电线路的故障仿真，进行短路计算，获取继电保护整定所需要的数据，然后选取合适的保护方案，最后利用ETAP 软件进行继电保护仿真，校验方案的可行性。 1
收稿日期:2009-06-26;修回日期:2009-09-10 作者简介:冉柯柯(1982-),女,河南人,硕士研究生,研究方向为数字图像处理和模式识别;王继成,教授,研究员,研究方向为模式识别与智能系统、数字图像和语音处理。 基于比值法图像拼接的等比例改进算法 冉柯柯,王继成 (同济大学电子与信息工程学院,上海201804) 摘 要:图像拼接技术是通过将一组具有部分重叠的图像或视频图像进行无缝拼接后而得到的具有高分辨率的图像或全景图,是图像处理技术的一个重要内容。主要介绍了图像拼接技术的主要步骤、比值匹配法的基本原理和优缺点,然后针对此算法容易出现误匹配的问题,提出了一种改进的算法。通过引用等比例数列的思想增加区域像素信息,与传统方法相比,这种方法可以更快更准地找到最佳匹配位置,从而提高了算法的准确性。实验结果证明了此算法可以有效的消除误匹配。 关键词:图像拼接;图像匹配;比值匹配法;图像融合 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1673-629X (2010)02-0005-04 An Improved Mosaic Algorithm B ased on R atio Matching Using G eometric Proportion RAN Ke 2ke ,WAN G Ji 2cheng (Department of Electronics and Information Engineering ,Tongji University ,Shanghai 201804,China ) Abstract :Image stitching is normally used to make up a seamless and high resolution with a set of the overlap parts of images and videos.It is one of important technologies for image processing.Presented the main step of the image mosaics ,basic principle and advantages and disadvantages of the ration matching algorithm ,based on the ratio matching algorithm ,an improved algorithm of image stitching is pre 2sented in order to resolve the pseudo https://www.doczj.com/doc/7c1142719.html,ing the theory of geometric proportion ,comparing with traditional methods ,the algo 2rithm can find the optimal position more quickly and more exactly.The experiments show that this method can eliminate false matches validly. K ey w ords :image stitching ;image registration ;ratio matching ;image fusion 0 引 言 随着数码照相设备的广泛普及,越来越多的数码图像被应用于各个方面的研究中。在实际的科学研究和工程项目中,经常会用到超过人眼视角的高分辨率图像。为了得到大视角的高分辨率图像,人们往往利用广角镜头和扫描式相机来解决部分问题。但这些设备都有价格昂贵和使用复杂等缺点,另外,在一幅低分辨率的图像中得到超宽视角会损失景物中物体的分辨率,而且,广角镜头的图像边缘会产生难以避免的扭曲变形。所以为了在不降低图像分辨率的条件下获取大视野范围的场景照片,人们采用了图像拼接技术来将多幅照片拼接成一幅大的照片。 研究图像拼接技术的目的就是利用计算机进行自 动匹配,将具有重叠区域的多幅图片合成为一幅宽角度图片,以此来扩大视区的范围。现在图像拼接技术已经成为数字图像处理领域的一个研究热点,被广泛应用于虚拟现实、计算机视觉、遥感图像处理、医学图像分析、计算机图形学、视频的索引和检索以及数字视频压缩等领域。 图像拼接技术主要包括图像配准和图像融合两个关键环节。图像配准是图像拼接的核心部分,它直接关系到图像拼接算法的成功率和执行速度。图像配准算法大体可分为基于特征的图像配准和基于区域的图像配准两类[1]。基于特征的图像拼接是利用图像的明显特征(角点或轮廓等)来估算图像之间的变换,从而确定匹配位置。基于区域的方法是利用图像的像素值之间的相关性来寻找最佳匹配点的。常用的方法[2]有点匹配法、线匹配法、面积匹配法[3]、网格匹配法[4]和比值匹配法[5]。比值匹配法具有计算速度快等特点,广泛应用于图像拼接技术中。但是这种方法由于其自 第20卷 第2期2010年2月 计算机技术与发展COMPU TER TECHNOLO GY AND DEV ELOPMEN T Vol.20 No.2Feb. 2010