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M A T L A B课程设计-图像处理完整版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANMATLAB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号-4月14号摘要21世纪是一个充满信息的时代，图像作为人类感知世界的视觉基础，是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段。
图像处理，是用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。
又称影像处理。
基本内容图像处理一般指数字图像处理。
数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值为一整数，称为灰度值。
图像处理技术的主要内容包括图像压缩，增强和复原，匹配、描述和识别3个部分。
常见的处理有图像数字化、图像编码、图像增强、图像复原、图像分割和图像分析等。
图像处理一般指数字图像处理。
所谓数字图像处理[7]就是利用计算机对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或者应用需求的行为。
实质上是一段能够被计算机还原显示和输出为一幅图像的数字码。
关键词：DCT变换；图像压缩；真色彩增强；平滑；锐化；直方图均衡；灰度变换；滤波；M文件的使用目录摘要 (I)1 概述 (II)2 课程设计任务及要求 (III)2.1.1设计任务2.1.2设计要求3 系统设计原理 (Ⅳ)3.1 DCT图像压缩原理3.2 真彩色增强3.2.1平滑3.2.2锐化3.3 灰度变换（直方图均衡化）3.4 图像滤波3.4.1中值滤波器3.4.2维纳滤波器4 程序代码及实验结果与分析 (Ⅵ)4.1 DCT图像压缩4.1.1程序代码4.1.2实验结果4.1.3结果分析4.2 真彩色增强4.2.1平滑程序代码4.2.2实验结果4.2.3结果分析4.2.4锐化程序代码4.2.5实验结果4.2.6结果分析4.3 灰度变换（直方图均衡化）4.3.1程序代码4.3.2实验结果4.3.3结果分析4.4 图像滤波4.4.1程序代码4.4.2实验结果4.4.3结果分析5 收获体会 (Ⅶ)6 参考文献 (Ⅷ)概述MATLAB作为一种矩阵语言，进行数字图像处理是非常方便的。
matlab数字图像课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握MATLAB在数字图像处理方面的基本理论和应用技能。
通过本课程的学习，学生应能理解数字图像处理的基本概念，熟练使用MATLAB进行数字图像的处理和分析。
具体来说，知识目标包括：1.掌握数字图像处理的基本概念和原理。
2.了解数字图像处理的基本算法和应用。
3.熟悉MATLAB数字图像处理工具箱的使用。
技能目标包括：1.能够使用MATLAB进行数字图像的基本处理，如图像读取、显示、转换等。
2.能够运用MATLAB实现数字图像的增强、滤波、边缘检测等算法。
3.能够利用MATLAB进行数字图像处理的实际应用，如图像分割、特征提取等。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的创新意识和实践能力，使他们能够运用所学知识解决实际问题。
2.培养学生团队合作精神，提高他们的问题解决能力。
3.培养学生对科学研究的兴趣和热情，提高他们的学术素养。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括MATLAB的基本操作、数字图像处理的基本概念和算法，以及MATLAB在数字图像处理方面的应用。
具体来说，教学大纲如下：1.MATLAB基本操作：包括MATLAB的安装和界面熟悉，基本语法和函数的使用。
2.数字图像处理基本概念：包括数字图像的定义、表示方法和基本属性。
3.数字图像处理基本算法：包括图像增强、滤波、边缘检测等算法的学习和实现。
4.MATLAB数字图像处理应用：包括图像分割、特征提取等实际应用案例的分析和解题方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体来说，教学方法如下：1.讲授法：通过讲解和演示，使学生掌握MATLAB的基本操作和数字图像处理的基本概念。
2.讨论法：通过小组讨论和问题解答，培养学生的思考和问题解决能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生掌握数字图像处理的基本算法和应用。
4.实验法：通过实验操作，使学生熟练使用MATLAB进行数字图像处理的应用。
matlab用于图像处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握MATLAB软件的基本操作和图像处理工具箱的使用方法；2. 学习并理解图像处理的基本概念，如图像的读取、显示、存储和类型转换；3. 学习图像处理中的基本运算，如图像的算术运算、逻辑运算和几何变换；4. 掌握图像增强、滤波、边缘检测和图像分割等基本图像处理技术；5. 了解图像处理在实际应用中的案例，如人脸识别、指纹识别等。
技能目标：1. 能够运用MATLAB软件进行图像的读取、显示和存储操作；2. 能够运用MATLAB实现图像的基本运算和几何变换；3. 能够运用MATLAB进行图像增强、滤波、边缘检测和图像分割等处理技术；4. 能够独立分析图像处理问题，设计并实现相应的MATLAB程序；5. 能够运用所学的图像处理技术解决实际问题，具备一定的图像处理项目实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对图像处理技术的兴趣和热情，激发他们主动探索和创新的欲望；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神，使他们能够积极参与讨论和分享；3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，增强他们的自信心和成就感；4. 引导学生关注图像处理技术在生活中的应用，提高他们对科技与生活的认识和理解；5. 培养学生的信息素养，使他们能够遵循道德规范，合理使用图像处理技术。
二、教学内容1. MATLAB基础操作：介绍MATLAB软件的界面与操作，学习图像处理工具箱的安装与使用方法。
教材章节：第一章 MATLAB基础操作2. 图像读取、显示与存储：学习图像的读取、显示、类型转换和存储方法。
教材章节：第二章 图像的读取、显示与存储3. 图像基本运算：学习图像的算术运算、逻辑运算和几何变换。
教材章节：第三章 图像基本运算4. 图像增强与滤波：介绍图像增强技术，学习线性滤波和非线性滤波方法。
教材章节：第四章 图像增强与滤波5. 边缘检测与图像分割：学习边缘检测算法，如Sobel、Canny等，以及图像分割技术。
数字图像处理matlab课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字图像处理的基本概念，掌握图像的表示和存储方式；2. 学会使用MATLAB软件进行数字图像处理，掌握相关函数和工具箱的使用方法；3. 掌握图像增强、滤波、边缘检测等基本图像处理技术；4. 了解图像分割、特征提取等高级图像处理技术。
技能目标：1. 能够运用MATLAB进行图像读取、显示和保存操作；2. 能够独立完成图像的增强、滤波等基本处理操作；3. 能够运用边缘检测算法对图像进行处理，提取关键特征；4. 能够根据实际需求选择合适的图像处理技术，解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字图像处理技术的兴趣，激发其学习热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其学会在团队中分享和交流；3. 培养学生严谨的科学态度，使其注重实验数据的真实性；4. 培养学生的创新思维，鼓励其探索新方法，提高解决问题的能力。
本课程旨在通过数字图像处理MATLAB课程设计，使学生在掌握基本理论知识的基础上，运用MATLAB软件进行图像处理实践。
课程注重理论与实践相结合，培养学生具备实际操作能力，并能运用所学知识解决实际问题。
针对学生的年级特点，课程目标既注重知识技能的传授，又关注情感态度价值观的培养，为学生今后的学习和工作奠定基础。
二、教学内容1. 数字图像处理基础- 图像表示与存储（RGB、灰度、二值图像）- 图像类型转换- MATLAB图像处理工具箱介绍2. 图像增强- 直方图均衡化- 伽玛校正- 图像锐化3. 图像滤波- 均值滤波- 中值滤波- 高斯滤波- 双边滤波4. 边缘检测- 索贝尔算子- 拉普拉斯算子- Canny边缘检测5. 图像分割- 阈值分割- 区域生长- 分水岭算法6. 特征提取与描述- 霍夫变换- SIFT算法- ORB算法教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确分为六个部分，分别对应数字图像处理的基础知识、图像增强、滤波、边缘检测、图像分割和特征提取与描述。
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的图像处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解图像处理的基本概念，掌握图像的数字化表示方法。
2. 学生能掌握Matlab软件的基本操作，运用其图像处理工具箱进行图像的读取、显示和保存。
3. 学生能掌握图像处理的基本算法，如灰度变换、图像滤波、边缘检测等，并理解其原理。
技能目标：1. 学生能运用Matlab进行图像处理操作，解决实际问题。
2. 学生能通过编程实现图像处理算法，具备一定的程序调试和优化能力。
3. 学生能运用所学知识，结合实际问题，设计简单的图像处理程序。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习图像处理，培养对计算机视觉和人工智能领域的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在课程实践中，培养团队协作精神，提高沟通与表达能力。
3. 学生能认识到图像处理技术在生活中的广泛应用，增强学以致用的意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握基本图像处理知识的基础上，通过Matlab软件的实践操作，培养其编程能力和解决实际问题的能力。
同时，注重培养学生的团队协作和情感态度，使其在学习过程中获得成就感，激发学习兴趣。
课程目标将具体分解为学习成果，以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 图像处理基础理论：- 数字图像概念及表示方法- 图像处理的基本操作：读取、显示、保存- 像素运算与邻域处理2. Matlab基础操作：- Matlab软件安装与界面介绍- 数据类型与基本运算- 矩阵运算与函数编写3. 图像处理算法：- 灰度变换与直方图处理- 图像滤波：低通滤波、高通滤波- 边缘检测：Sobel算子、Canny算子4. 实践项目：- 图像增强与去噪- 图像分割与特征提取- 目标检测与跟踪5. 教学大纲：- 第一周：图像处理基础理论，Matlab基础操作- 第二周：灰度变换与直方图处理，图像滤波- 第三周：边缘检测，实践项目一- 第四周：图像分割与特征提取，实践项目二- 第五周：目标检测与跟踪，课程总结与展示教学内容根据课程目标，结合教材章节进行选择和组织，确保科学性和系统性。
图像处理matlab的课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握图像处理的基本原理和方法，能够使用MATLAB软件进行图像处理和分析。
具体目标如下：1.了解图像处理的基本概念和常用算法。
2.掌握MATLAB图像处理工具箱的使用。
3.理解图像处理在实际应用中的重要性。
4.能够使用MATLAB进行图像读取、显示和保存。
5.能够使用MATLAB进行图像滤波、边缘检测、图像增强等基本操作。
6.能够运用所学知识解决实际图像处理问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和实践能力。
2.培养学生的团队合作精神和沟通协调能力。
3.培养学生的科学思维和解决问题的能力。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.图像处理基本概念：图像的定义、图像的表示、图像的属性等。
2.MATLAB图像处理工具箱：MATLAB图像处理工具箱的介绍、常用函数和工具的使用方法等。
3.图像处理基本算法：图像滤波、边缘检测、图像增强、图像分割等。
4.图像处理应用案例：图像处理在实际应用中的案例分析，如医学影像处理、工业检测等。
三、教学方法为了达到课程目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括：1.讲授法：通过讲解图像处理的基本概念和原理，使学生掌握基本知识。
2.案例分析法：通过分析实际图像处理案例，使学生了解图像处理的应用和实际意义。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握MATLAB图像处理工具箱的使用和基本算法。
4.讨论法：通过小组讨论和交流，促进学生思考和解决问题，培养团队合作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：《图像处理matlab教程》等。
2.参考书：《数字图像处理》、《MATLAB图像处理》等。
3.多媒体资料：PPT课件、实验演示视频等。
4.实验设备：计算机、MATLAB软件、图像处理相关硬件设备等。
通过以上教学资源的支持，将能够丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。
目录摘要............................................................................................................................................ Abstract .....................................................................................................................................1.MATLAB简介 ......................................................................................................................1.1 MATLAB说明 ...............................................................................................................1.2 MATLAB的语言特点 ...................................................................................................1.3 MATLAB系统构成 .......................................................................................................1.4 MATLAB数值计算 .......................................................................................................1.4.1极限的计算、微分的计算、积分的计算、级数的计算、求解代数方程、求解常微分方程 ....................................................................................................1.4.2矩阵的最大值、最小值、均值、方差、转置、逆、行列式、特征值的计算、矩阵的相乘、右除、左除、幂运算............................................................1.4.3多项式加减乘除运算、多项式求导、求根和求值运算、多项式的部分分式展开、多项式的拟合、插值运算 (1)2图像选择及变换 (1)2.1 原始图像选择读取 (1)2.2 图像的变换 (1)3 图像处理及代码程序 (1)3.1 图像亮度对比度调整 (1)3.1.1 函数及其参数的说明 (1)3.1.2 源程序及运行结果 (1)3.2 图像放大和缩小 (1)3.2.1 函数及其参数的说明 (1)3.3 图像任意角度的旋转 (2)3.3.1 函数及其参数的说明 (2)3.3.2 源程序及运行结果 (2)3.4图像直方图统计和均衡 (2)3.4.1 函数及其参数的说明 (2)3.4.2 源程序及运行结果 (2)3.5 图像加入噪声 (2)3.5.1 函数及其参数的说明 (2)3.5.2 源程序及运行结果 (2)4感悟体会小结 (2)参考文献 (3)全部源程序代码 (3)摘要MATLAB是主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
基于matlab的图像处理的课程设计一、教学目标本课程旨在通过Matlab软件平台，让学生掌握图像处理的基本原理和方法，培养学生的实际操作能力和创新意识。
具体目标如下：1.知识目标：使学生了解并掌握图像处理的基本概念、理论和技术，包括图像的表示、图像的增强、滤波、边缘检测、分割和特征提取等。
2.技能目标：通过Matlab软件的操作练习，使学生能够熟练运用图像处理技术处理实际问题，提高学生的实践能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对图像处理技术的兴趣，激发学生的创新思维，使学生认识到图像处理技术在实际生活和科学研究中的重要应用价值。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.图像处理的基本概念和数学基础：包括图像的表示、图像的采样和量化、图像的频率域处理等。
2.图像增强：包括直方图均衡化、对比度增强、锐化等方法。
3.图像滤波：包括线性滤波、非线性滤波、频率域滤波等方法。
4.边缘检测：包括Sobel算子、Canny算子、Laplacian算子等方法。
5.图像分割：包括阈值分割、区域生长、边缘追踪等方法。
6.特征提取：包括颜色特征、纹理特征、形状特征等提取方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过讲解图像处理的基本概念、理论和技术，使学生掌握图像处理的基本知识。
2.案例分析法：通过分析典型的图像处理案例，使学生了解图像处理技术在实际问题中的应用。
3.实验法：通过Matlab软件的操作练习，使学生熟练掌握图像处理技术的具体操作方法。
4.讨论法：学生进行小组讨论，激发学生的创新思维，提高学生的问题解决能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《数字图像处理》（冈萨雷斯著），为学生提供图像处理的基本理论和技术。
2.多媒体资料：包括教学PPT、视频教程等，为学生提供直观的学习材料。
3.实验设备：计算机、投影仪等，为学生提供实践操作的平台。
matlab图片处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握MATLAB软件的基本操作，了解其在图片处理中的应用；2. 学习并掌握使用MATLAB进行图片读取、显示、保存等基本功能；3. 学习并掌握MATLAB中的图像处理工具箱，了解其功能及使用方法；4. 了解常见的图片处理技术，如灰度化、二值化、滤波、边缘检测等，并掌握其在MATLAB中的实现方法。
技能目标：1. 能够独立使用MATLAB进行图片的读取、显示、保存等操作；2. 能够运用MATLAB中的图像处理工具箱进行图片处理，实现灰度化、二值化、滤波、边缘检测等功能；3. 能够分析图片处理技术的原理，根据实际问题选择合适的图片处理方法；4. 能够结合实际问题，运用MATLAB进行图片处理，解决具体问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对图像处理技术的兴趣，激发学生探索图像处理领域知识的热情；2. 培养学生动手实践、团队协作的能力，养成合作、分享的学习习惯；3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，增强学生的自信心和成就感；4. 引导学生认识到图像处理技术在现实生活中的应用，提高学生对技术改变生活的认识。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合课本知识，让学生在实际操作中掌握图片处理技术。
学生特点：学生具备一定的计算机操作能力，对图像处理有一定了解，但可能对MATLAB软件及图像处理工具箱的使用不够熟悉。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作掌握图片处理技术，同时关注学生的个体差异，给予个别指导。
在教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学方法和节奏，确保课程目标的实现。
二、教学内容本课程教学内容主要依据课程目标，结合教材相关章节，进行如下安排：1. MATLAB软件入门- MATLAB软件安装与界面介绍- 基本数据类型、运算符和数组操作- MATLAB编程基础：流程控制、函数编写与调试2. 图像处理基础- 图像的读取、显示与保存- 图像类型及转换：彩色图像、灰度图像、二值图像- 图像的基本属性：分辨率、像素、颜色空间3. 图像处理方法- 灰度化处理：加权平均法、最大值法、最小值法等- 二值化处理：全局阈值法、局部阈值法、Otsu方法等- 滤波处理：均值滤波、中值滤波、高斯滤波等- 边缘检测：Sobel算子、Prewitt算子、Canny算子等4. MATLAB图像处理工具箱- 图像处理工具箱的安装与使用- 常用函数介绍：imread、imshow、imwrite、rgb2gray、edge等- 结合实例进行图像处理操作演示教学内容安排与进度：1. 第1周：MATLAB软件入门2. 第2周：图像处理基础3. 第3周：图像处理方法（灰度化、二值化、滤波）4. 第4周：图像处理方法（边缘检测）及MATLAB图像处理工具箱教学内容依据教材章节进行组织，确保科学性和系统性。
MATLAB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号-4月14号摘要21世纪是一个充满信息的时代，图像作为人类感知世界的视觉基础，是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段。
图像处理，是用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。
又称影像处理。
基本容图像处理一般指数字图像处理。
数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值为一整数，称为灰度值。
图像处理技术的主要容包括图像压缩，增强和复原，匹配、描述和识别3个部分。
常见的处理有图像数字化、图像编码、图像增强、图像复原、图像分割和图像分析等。
图像处理一般指数字图像处理。
所谓数字图像处理[7]就是利用计算机对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或者应用需求的行为。
实质上是一段能够被计算机还原显示和输出为一幅图像的数字码。
关键词：DCT变换；图像压缩；真色彩增强；平滑；锐化；直方图均衡；灰度变换；滤波；M文件的使用目录摘要 (I)1 概述 (II)2 课程设计任务及要求 (III)2.1.1设计任务2.1.2设计要求3 系统设计原理 (Ⅳ)3.1 DCT图像压缩原理3.2 真彩色增强3.2.1平滑3.2.2锐化3.3 灰度变换（直方图均衡化）3.4 图像滤波3.4.1中值滤波器3.4.2维纳滤波器4 程序代码及实验结果与分析 (Ⅵ)4.1 DCT图像压缩4.1.1程序代码4.1.2实验结果4.1.3结果分析4.2 真彩色增强4.2.1平滑程序代码4.2.2实验结果4.2.3结果分析4.2.4锐化程序代码4.2.5实验结果4.2.6结果分析4.3 灰度变换（直方图均衡化）4.3.1程序代码4.3.2实验结果4.3.3结果分析4.4 图像滤波4.4.1程序代码4.4.2实验结果4.4.3结果分析5 收获体会 (Ⅶ)6 参考文献 (Ⅷ)概述MATLAB作为一种矩阵语言，进行数字图像处理是非常方便的。
从理论上讲，数字图像是一个二维的整数阵列。
掌握简单的MATLAB图像增强技术，从而对图像处理有进一步的了解。
课程设计任务及要求设计任务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。
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。
设计要求在报告中给出本实验的实验结果和分析。
a)程序代码附有必要的注释。
b)报告中对实验的基本算法原理要进行简要叙述。
系统设计原理DCT图像压缩原理DCT变换是最小均方误差条件下得出的次最佳正交变换，且已获得广泛应用，并成为许多图像编码国际标准的核心。
JPEG图像格式的压缩算法采用的就是DCT变换，DCT 变换的变换核为余弦函数，计算速度较快，有利于图像压缩和其他处理。
在编码过程中，JPEG算法首先将RGB分量转化为亮分量和色差分量，然后将图像分解为８＊８的像素块，，对这个８＊８块进行二维离散余弦变换，每个块就产生了６４个DCT系数，其中一个是直流（ＤＣ），它表示了８＊８输入矩阵全部值的平均数，其余６３个系数为交流（ＡＣ）系数，接下来对DCT系数进行量化，最后将量化的DCT系数进行编码，就形成了压缩后的图像格式。
在解码过程中，先对已编码的量化的系数进行解码，然后求逆量化并利用二维DCT反变换把DCT系数转化为８＊８样本像块，最将反变换后的块组合成一幅图像。
这样就完成了图像的压缩和解压过程。
离散余弦变换DCT的ＭＡＴＬＡＢ实现有两种方法，一种是基于FFR的快速算法，这是通过MATLAB工具箱提供的DCT2函数实现的；另一种是DCT变换是矩阵方法。
变换矩阵方法非常适合做８＊８或１６＊１６的图像块的DCT变换，工具箱提供了dctmtx 函数来计算变换矩阵。
真彩色增强真彩色增强主要是针对伪彩色增强而言的。
图像的色彩增强技术主要分为为彩色增强和真彩色增强两种，这两种方法在原理上存在着本质的区别。
伪彩色增强时对原灰度图像中不同灰度值区域分别付于不同的颜色，使人能够更明白的区分不同的灰度级。
由于原始图像事实上是没有颜色的，所以称这种人工赋予的颜色为伪彩色，伪彩色增强实质上只是一个图像的着色过程是一种灰度到彩色的映射技术。
真彩色增强则是对原始图像本身具有的颜色进行调节，是一个彩色到彩色的映射过程。
平滑在图像中，通过相邻点的相互平均可以去掉一些突然变化的点，从而滤掉一定的噪声，达到平滑的目的，使图片看起来更柔和，颜色更均匀更清晰。
锐化图像平滑往往使图像中的边界、轮廓变得模糊，为了减少这类不利效果的影响，需要用图像锐化技术使图像的边缘变的清晰。
图像锐化处理的目的是为了使图像的边缘、轮廓线以及图像的细节变的清晰，经过平滑的图像变得模糊的根本原因是因为图像受到了平均或积分运算，因此可以对其进行逆运算（如微分运算）就可以使图像变的清晰。
从频率域来考虑，图像模糊的实质是因为其高频分量被衰减，因此可以用高通滤波器来使图像清晰。
在水下图像的增强处理中除了去噪，对比度扩展外，有时候还需要加强图像中景物的边缘和轮廓。
而边缘和轮廓常常位于图像中灰度突变的地方，因而可以直观地想到用灰度的差分对边缘和轮廓进行提取。
灰度变换（直方图均衡化）直方图均衡化的基本思想是把原始图的直方图变换为均匀分布的形式，这样就增加了象素灰度值的动态围从而可达到增强图像整体对比度的效果。
设原始图像在(x，y)处的灰度为f，而改变后的图像为g，则对图像增强的方法可表述为将在(x，y)处的灰度f 映射为g。
在灰度直方图均衡化处理中对图像的映射函数可定义为:g = EQ (f)，这个映射函数EQ(f)必须满足两个条件(其中L为图像的灰度级数):(1)EQ(f)在0≤f≤L-1围是一个单值单增函数。
这是为了保证增强处理没有打乱原始图像的灰度排列次序，原图各灰度级在变换后仍保持从黑到白(或从白到黑)的排列。
(2)对于0≤f≤L-1有0≤g≤L-1，这个条件保证了变换前后灰度值动态围的一致性。
图像滤波滤波器是一种选频装置可以使信号中特定的频率成分通过而极大地衰减其它频率成分，可以滤除干扰噪声。
在数字图像处理中，常常会遇到图像中混杂有许多的噪声。
因此，在进行图像处理中，有时要先进行祛除噪声的工作。
最常用的祛除噪声的方法是用滤波器进行滤波处理。
MATLAB的图像处理工具箱里也设计了许多的滤波器。
如均值滤波器、中值滤波器、维纳滤波器等。
维纳滤波器：维纳滤波器（Wiener filter）是由数学家维纳（Rorbert Wiener）提出的一种以最小平方为最优准则的线性滤波器。
在一定的约束条件下，其输出与一给定函数（通常称为期望输出）的差的平方达到最小，通过数学运算最终可变为一个托布利兹方程的求解问题。
维纳滤波器又被称为最小二乘滤波器或最小平方滤波器，目前是基本的滤波方法之一。
维纳滤波是利用平稳随机过程的相关特性和频谱特性对混有噪声的信号进行滤波的方法。
中值滤波器:中值滤波是一种非线性数字滤波器技术，经常用于去除图像或者其它信号中的噪声。
这个设计思想就是检查输入信号中的采样并判断它是否代表了信号，使用奇数个采样组成的观察窗实现这项功能。
观察窗口中的数值进行排序，位于观察窗中间的中值作为输出。
然后，丢弃最早的值，取得新的采样，重复上面的计算过程。
中值滤波是图像处理中的一个常用步骤，它对于斑点噪声（en:speckle noise）和椒盐噪声（en:salt-and-pepper noise）来说尤其有用。
保存边缘的特性使它在不希望出现边缘模糊的场合也很有用。
程序代码及实验结果与分析DCT图像压缩程序代码：I=imread('压缩前xiao.jpg');%读取原始图片I=rgb2gray(I);%把图像变成灰度图像I=im2double(I);%把图像数据类型转换为双精度浮点类型T=dctmtx(8);%计算离散余弦变换B=blkproc(I,[8 8],'P1*x*P2',T,T');%对图像Ｉ的每个不同８＊８数据块应用矩阵式’Ｐ１＊Ｘ＊P２’进行处理，其中Ｐ１＝Ｔ，Ｐ２=Ｔ'mask=[1 1 1 1 0 0 0 01 1 1 0 0 0 0 01 1 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0];%二进制值掩码，用来压缩DCT的系数；可通过改变矩阵来改变压缩程度B2=blkproc(B,[8 8],'P1.*x',mask);%只保留DCT变换的10个系数I2=blkproc(B2,[8 8],'P1*x*P2',T',T);%逆DCT变换，用来重构图像subplot(1,2,1);imshow(I);title('压缩前');%显示原始图像subplot(1,2,2);imshow(I2);title('压缩后');%显示压缩图像imwrite(I2,'D:\我的文档\My Pictures\压缩后xiao.jpg') 实验结果:结果分析：尽管抛弃了85%的DCT系数，压缩后占用空间减少了约75%，但是处理后的图片与原图的失真并不大，压缩图片的画质令人满意。
由此也验证了JPEG格式由于占用空间小，图片质量高被广泛认可。
真彩色增强平滑程序代码：I=imread('hehua.jpeg');subplot(1,2,1);imshow(I);title('原图');h1=fspecial('average',3);%用均值滤波器是领域值平均，以达到平滑目的I1=imfilter(I,h1);subplot(1,2,2);imshow(I1);title('平滑滤波真彩色增强');实验结果：结果分析：处理后的图片较处理前的图片看起来更柔和，色彩更均匀。
锐化程序代码：I=imread('hehua.jpeg');g=[0 0 0;0 2 0;0 0 0];w=fspecial('laplacian',0.2);H=im2double(I);J=imfilter(H,g,'replicate');subplot(1,2,1);imshow(H);title('原图');subplot(1,2,2);imshow(J);title('锐化真彩色增强图像'); 实验结果可以很明显的看出处理后的图片轮廓更清晰，边界也更明显灰度变换（直方图均衡化）：程序代码：I=imread('压缩前xiao.jpg');I=rgb2gray(I);subplot(2,2,1);imshow(I);title('原图');subplot(2,2,2);imhist(I);title('原直方图');J=histeq(I);%自动直方图均衡化，均衡后只有64个灰度级subplot(2,2,4);imhist(J);title('灰度变换直方图');subplot(2,2,3);imshow(J);title('灰度变换图');%颜色分布相对均衡实验结果：对比处理前后的直方图可知，原直方图中在灰度级100左右的值出现的平率很低可近似忽略而经过histeq函数后直方图的分布从0~200出现的频率相近，基本实现直方图的均匀分布；从图片上则体现为变换后的图片颜色分布均匀没有特别黑或特别白的地方。
