时域与频域的图像增强及Matlab实现
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中 国 矿 业 大 学
本科生毕业设计
姓 名： 陶士昌 学 号： ********
学 院： 计算机科学与技术
专 业： 电子信息科学与技术
设计题目： 时域与频域的图像增强及Matlab实现
专 题： 图像处理
指导教师： 梁志贞 职 称： 副教授
2012年 6月 徐州 中国矿业大学毕业设计任务书
学院 计算机科学与技术 专业年级 信科08-3 学生姓名 陶士昌
任务下达日期：2012年 1 月 10 日
毕业设计日期： 2012年 1 月 4 日 至 2012 年 6 月10日
毕业设计题目： 时域与频域的图像增强及Matlab实现
毕业设计专题题目：图像处理
毕业设计主要内容和要求：
毕业设计（论文）的目的是对毕业生所学的专业基础知识和研究能力、自学能力以及各种综合能力的检验，要进一步巩固和加强学生基本知识的掌握和基本技能的训练，加强对学生的多学科理论、培养刻苦钻研、勇于探索的精神。
图像增强（image enhancement）是一种按特定的需要突出一幅图像的某些信息，同时，削弱或去除某些不需要的信息，从而有目的地强调图像整体或局部特征，加强图像判读和识别效果的处理方法。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。
常用的图像增强技术主要包括直方图修改处理、图像平滑化处理、图像锐化处理等。在实际应用中，常常是几种方法联合处理，以便达到预期的增强效果。
从纯技术上讲，图像增强技术基本上可分为两大类：频域增强法和空域增强法。空域增强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。频域增强法的基础是卷积定理，关键在于图像空域与频域的转换类型
本课题首先要介绍了图像增强方面发展的状况和常用图像增强的基本理论,然后根据所学知识对已有的算法用Matlab编程实现。
院长签字： 指导教师签字：
中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书
指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：
成 绩： 指导教师签字：
年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书
评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：
成 绩： 评阅教师签字：
年 月 日 中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩
答 辩 情 况
提 出 问 题 回 答 问 题
正
确 基本
正确 有一般性错误 有原则性错误 没有
回答
答辩委员会评语及建议成绩：
答辩委员会主任签字：
年 月 日
学院领导小组综合评定成绩：
学院领导小组负责人：
年 月 日
摘 要
在图像的采集、处理、存储、显示或传输的过程中，由于受到多种因素的影响，如光电系统失真、噪声干扰、曝光不足或过量、相对运动、传输误码等，往往使图像与原始景物之间或图像与原始图像之间产生某种差异，从而引起图像的降质或退化。降质或退化的图像通常模糊不清，使人观察起来不满意，或者使机器从中提取的信息减少甚至造成错误。因此必须对图像进行增强。图像增强的方法基本上可分为空间域方法和频率域方法两大类。空间域方法是在原图像上（空间域）直接进行数据运算，对像素的灰度值进行处理。频率域方法是在图像的变换域上进行处理，增强感兴趣部分的频率分量，然后进行反变换得到增强后的图像。
论文在介绍图像增强原理的基础上，利用MATLAB工具进行了算法的设计和实现。实验证明在质量较差的图像中，选择不同的算法对图像增强有不同的效果。
关键词：图像增强；时域；频域；MATLAB
ABSTRACT
In the process of collection, processing, storage, display or transmission of the image, the
images have some differences with the original scene or the original image, because of many
factors such as PV systems distortion, noise, underexposure, overexposure, relative motion,
transmission error, etc. These results are called image degradation or degeneration. The degraded
or degenerated image is usually fuzzy. It makes us feel unsatisfied or the machine fail to extract
full information and even results in errors. So, the image enhancement is needed. The image
enhancement methods are basically divided into two categories: spatial domain and frequency
domain. Spatial domain methods directly deal with the original image data and the operations are
performed on the pixel gray value. The frequency domain methods are explored on the
transformation domain of the image processing to enhance the interesting part of the frequency
components and the enhanced image is obtained by performing the inverse transformation.
Based on the principle of the image enhancement, this paper introduces some algorithms and
implements them by the MATLAB tools. The experiment proves that different methods will give
different results when processing low quality image.
Keywords: image enhancement; spatial domain; frequency domain; MATLAB; image
processing
目 录
1绪论 ................................................................................................................................................................... 1
1.1课题研究的背景和意义 ............................................................................................................................... 1
1.2 图像增强的国内外研究情况 .............................................................................................................. 2
1.2.1 图像增强的国外发展情况 ...................................................................................................... 2
1.2.2图像增强技术国内发展状况 ............................................................................................... 3
2 时域图像增强方法 .......................................................................................................................................... 4
2.1 引言 ...................................................................................................................................................... 4
2.2 时域增强的定义和步骤 ...................................................................................................................... 4
2.3 灰度变换 .............................................................................................................................................. 4
