数字图像处理技术MATLAB图像处理简介.

Matlab中的数字图像处理与同态滤波技术详解数字图像处理在现代科技领域发挥着重要的作用，它可以对图像进行增强、恢复、分析和理解。

Matlab是一种功能强大的工具，被广泛应用于数字图像处理领域。

同态滤波是数字图像处理中常用的技术之一，它能够有效地改善图像的质量和对比度，并提高图像的功能性。

一. 数字图像处理概述在数字图像处理中，我们通过对图像使用数字计算机算法来改善其质量和表达。

数字图像处理技术可以应用于各个领域，如医学图像处理、安全监控、图像识别等。

Matlab作为一种强大的工具，在数字图像处理中具有举足轻重的地位。

数字图像处理的基本步骤包括图像获取、预处理、增强、分割和表示。

其中，预处理环节是非常重要的。

预处理可以包括图像去噪、平滑、锐化和增强对比度等操作。

Matlab提供了各种强大的函数和工具箱，使得数字图像预处理变得更加简单和高效。

二. 同态滤波原理同态滤波是一种有效的图像增强技术，可以改善图像的对比度和亮度分布。

同态滤波技术能够在去除图像退化的同时，保持图像的细节信息，提高图像的可视性。

同态滤波的原理是对图像进行频率域分解，然后对低频部分和高频部分进行分别处理，最后再将两者合并得到增强后的图像。

同态滤波的核心思想是对数变换，通过对数变换可以将乘法运算转化为加法运算，从而简化计算过程。

三. Matlab中的同态滤波函数Matlab提供了许多用于数字图像处理的函数和工具箱，其中包括同态滤波函数。

下面介绍几个常用的同态滤波函数及其使用方法。

1. imadjust函数imadjust函数是Matlab中用于图像增强的函数之一。

它可以通过调整图像的亮度和对比度来改善图像的视觉效果。

imadjust函数的语法如下：J = imadjust(I,[low_in high_in],[low_out high_out]);其中，I是输入图像，J是输出图像。

[low_in high_in]表示输入图像中要拉伸的亮度范围，[low_out high_out]表示输出图像中的目标亮度范围。

第一章1. 什么是图像？如何区分数字图像和模拟图像？模拟图像和数字图像如何相互转换？答：图像是当光辐射能量照在物体上，经过反射或透射，或由发光物体本身发出的光能量，在人的视觉器官中所重现出的物体的视觉信息。

数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。

这样，数字图像可以用二维矩阵表示。

将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。

图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。

在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。

2. 什么是数字图像处理？答：数字图像处理(Digital Image Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。

3. 数字图像处理系统有哪几部分组成？各部分的主要功能和常见设备有哪些？答：一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析5个模块组成，如下图所示。

各个模块的作用分别为：图像输入模块：图像输入也称图像采集或图像数字化，它是利用图像采集设备（如数码照相机、数码摄像机等）来获取数字图像，或通过数字化设备（如图像扫描仪）将要处理的连续图像转换成适于计算机处理的数字图像。

图像存储模块：主要用来存储图像信息。

图像输出模块：将处理前后的图像显示出来或将处理结果永久保存。

图像通信模块：对图像信息进行传输或通信。

图像处理与分析模块：数字图像处理与分析模块包括处理算法、实现软件和数字计算机，以完成图像信息处理的所有功能。

4. 试述人眼的主要特性。

答：（1）、人眼的视觉机理。

视网膜上有大量的杆状细胞和锥状细胞，锥状细胞能辨别光的颜色，而杆状细胞感光灵敏度高，但不能辨色。

（2）、人眼的视敏特性。

指人眼对不同波长的光具有不同的敏感程度。

（3）、人眼的亮度感觉。

亮度感觉范围指人眼所能感觉到的最大亮度与最小亮度之间的范围。

第一部分数字图像处理实验一图像的点运算实验1.1 直方图一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及直方图函数的使用；2．理解和掌握直方图原理和方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab。

三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用直方图函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。

I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(1,2,1),imshow(I) %输出图像title('原始图像') %在原始图像中加标题subplot(1,2,2),imhist(I) %输出原图直方图title('原始图像直方图') %在原图直方图上加标题四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。

书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的直方图函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察图像matlab环境下的直方图分布。

(a)原始图像 (b)原始图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码；2、输入一幅灰度图像，给出其灰度直方图结果，并进行灰度直方图分布原理分析。

实验1.2 灰度均衡一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用；2．理解和掌握灰度均衡原理和实现方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。

I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(2,2,1),imshow(I) %输出图像title('原始图像') %在原始图像中加标题subplot(2,2,3),imhist(I) %输出原图直方图title('原始图像直方图') %在原图直方图上加标题a=histeq(I,256); %直方图均衡化，灰度级为256subplot(2,2,2),imshow(a) %输出均衡化后图像title('均衡化后图像') %在均衡化后图像中加标题subplot(2,2,4),imhist(a) %输出均衡化后直方图title('均衡化后图像直方图') %在均衡化后直方图上加标题四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。

基于MATLAB的数字图像处理的设计与实现摘要数字图像处理是一门新兴技术,随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成可能，由于数字图像处理的各种算法的出现,使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。

数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。

目的:改善医学图像质量，使图像得到增强。

方法：利用Matlab工具箱函数，采用灰度直方图均衡化和高通滤波的方法对一幅X线图像进行增强处理。

结果:用直方图均衡化的算法,将原始图像密集的灰度分布变得比较稀疏，处理后的图像视觉效果得以改善。

高通滤波对于局部细节增强显著,高通滤波后使不易观察到的细节变得清晰。

结论：使用Matlab工具箱大大简化了编程工作，为医学图像处理提供了一种技术平台。

经过直方图均衡化和高通滤波处理后的医学图像，视觉效果得到改善。

关键词:MATLAB；直方图均衡化；高通滤波；图像增强AbstractDigital image processing is an emerging technology, with the development of computer hardware, real—time digital image processing has become possible due to digital image processing algorithms to appear，making it faster and faster processing speed，better for people services .Digital image processing is used by some algorithms computer graphics image pro cessing technology. Objective：To improve the quality of medical image by enhancing the details。

实验一MATLAB数字图像处理初步一、实验目的1、熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。

2、熟练掌握在MATLAB中读取图像，并获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。

3、掌握在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。

4、熟悉数字图像矩阵的格式转换二、实验原理及知识点1、数字图像的表示和类别一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。

灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。

例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。

因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。

图像关于x和y坐标以及振幅连续。

要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。

将坐标值数字化成为取样；将振幅数字化成为量化。

采样和量化的过程如图1所示。

因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。

作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。

图1 图像的采样和量化根据图像数据矩阵解释方法的不同，MATLAB把其处理为4类： 亮度图像(Intensity images)二值图像(Binary images)索引图像(Indexed images)RGB图像(RGB images)(1) 亮度图像一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。

若亮度图像的像素都是uint8类或uint16类，则它们的整数值范围分别是[0，255]和[0，65536]。

若图像是double类，则像素取值就是浮点数。

规定双精度型归一化亮度图像的取值范围是[0，1](2) 二值图像一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。

而一幅取值只包含0和1的uint8类数组，在MATLAB中并不认为是二值图像。

MATLAB图像处理技术与实例展示引言图像处理是一门涉及数字图像处理和计算机视觉的重要学科，它在日常生活中的应用范围非常广泛。

MATLAB作为一种强大的数值计算和可视化工具，提供了许多图像处理的函数和工具箱，能够帮助实现各种图像处理任务。

本文将介绍一些常用的MATLAB图像处理技术，并提供相应的实例展示。

一、图像加噪与去噪图像加噪是指在原始图像上添加一些随机扰动，使原始图像的细节模糊或失真。

在实际应用中，图像往往会受到各种因素的影响，如传感器噪声、压缩噪声等。

为了恢复原始图像的质量，需要进行去噪处理。

MATLAB提供了许多图像加噪和去噪的函数和工具箱。

例如，使用imnoise函数可以在图像上添加高斯噪声、椒盐噪声等。

而使用imnlmfilt函数可以实现非局部均值去噪算法，通过对邻域像素的均值进行补偿，可以有效降低噪声。

实例展示：下面以一个简单的实例展示图像去噪的过程。

首先，我们使用imnoise函数在一张原始图像上添加高斯噪声：```MATLABI = imread('original_image.jpg');noisy_image = imnoise(I, 'gaussian', 0, 0.02);```然后，我们使用imnlmfilt函数对添加噪声的图像进行去噪处理：```MATLABdenoised_image = imnlmfilt(noisy_image);```最后，我们可以将原始图像、添加噪声的图像和去噪后的图像进行对比，以评估去噪效果。

二、图像增强图像增强是指通过一系列的处理方法，改善图像的质量和视觉效果，使图像更加清晰、鲜艳。

图像增强的方法有很多，其中包括直方图均衡化、对比度增强、锐化等。

在MATLAB中，可以使用histeq函数实现直方图均衡化，通过重新分布图像灰度级的分布，增强图像的对比度和细节。

而使用imadjust函数可以进行对比度增强，通过调整图像对比度和亮度来增强图像的视觉效果。

基于MATLAB的数字图像处理技术分析摘要：本文主要针对MATLAB数字图像处理技术进行分析研究，文章中简要分析MATLAB数字图像处理技术的原理和优势，同时也分析该技术的应用功能，并以具体项目为例总结MATLAB数字图像处理技术的具体应用。

关键字；MATLAB；数字图像处理技术；图像处理数字图像处理技术四基于计算机技术基础上的图像处理技术，该技术能够图像信号转换为数字信号并进行综合处理，从而能够利用计算机就直接进行数字处理管控，提升数字图像处理效果。

而随着现代计算机技术的不断优化进步，数字图像处理技术也逐渐升级。

本文提出的MATLAB数字图像处理技术就是一种利用了MATLAB工程语言的图像处理技术，该技术的应用具有图像处理功能全、图像处理效率高的优势，在现代数字图像处理技术中应用，具有良好的应用效果。

1.MATLAB数字图像处理技术简要分析MATLAB数字图像处理技术应用是以MATLAB语言为主要技术的数字图像处理方法。

MATLAB计算机软件语言是由美国mathworks公司设计研发的一种新型软件。

该软件具有矩阵运算处理功能，具有数据分析功能、具有信号处理功能以及图形显示功能，在该功能之下，数据分析信号处理的效率都非常高。

并且国mathworks公司的MATLAB计算机软件语言也针对图像信号处理、神经网络系统以及非线性系统构建设计了多种工具箱，从而方便各项功能良好开展。

MATLAB计算机软件语言在应用的过程中，工具箱的应用十分关键，利用工具箱可以完成多项工作处理工作。

在整个工作进行处理中，图像显示函数，图像文件输入、输出、图像挣钱灌输、图像变换函数、图像颜色操作函数以及图像颜色空间转换函数都是工具箱应用都非常关键，是实现数字图像处理的关键。

MATLAB数字图像处理技术应用具有全面的图像处理功能。

在整个工程施工模块中，要求完成对数字图像处理的综合应用管控，在项目的实际处理中，还可以管控各项数字图像处理的效率。

目录摘要 (II)第1章绪论...................................... 错误!未定义书签。

第2章数字图像处理系统设计...................... 错误!未定义书签。

2.1设计概括 (5)2.2文件 (6)2.2.1打开 (6)2.2.2保存 (6)2.2.3退出 (6)2.3编辑 (7)2.3.1灰度 (7)2.3.2亮度 (8)2.3.3截图 (10)2.3.4缩放 (10)2.4旋转 (13)2.4.1上下翻转 (13)2.4.2左右翻转 (14)2.4.3任意角度翻转 (15)2.5噪声 (16)2.6滤波 (17)2.6.1中值滤波 (17)2.6.2自适应滤波 (17)2.6.3 平滑滤波 (18)2.7直方图统计 (19)2.8频谱分析 (21)2.8.1、频谱图 (21)2.8.2通过高通滤波器 (22)2.8.3通过低通滤波器 (23)2.9灰度图像处理 (24)2.9.1二值图像 (24)2.9.2创建索引图像 (25)2.10颜色模型转换 (26)2.11操作界面设计 (27)第3章程序调试及结果分析 (28)总结 (29)参考文献 (30)摘要数字图像处理（Digital Image Processing）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计算机对其进行处理的过程。

在数字图像处理过程中，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。

MATLAB既是一种直观、高效的计算机语言，同时又是一个科学计算平台。

它为数据分析和数据可视化、算法和应用程序开发提供了最核心的数学和高级图形工具。

根据它提供的500多个数学和工程函数，工程技术人员和科学工作者可以在它的集成环境中交互或编程以完成各自的计算。

本文利用MATLAB图像处理工具箱，根据需求进行程序的功能分析和界面设计，实现数字图像的灰度处理、亮度处理、截图、缩放、旋转、噪声、滤波、直方图统计、频谱分析、颜色模型转换等。