武汉理工大学专业综合课设《图像频率域处理程序设计》.docxVIP

专业综合课程设计任务书学生姓名: 专业班级: 电信 指导教师: 工作单位:信息工程学院 题 目:图像频率域处理程序设计初始条件:提供实验室机房及其matlab软件；数字图像处理的基本理论学习。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）掌握频率域处理的基本原理，利用matlab设计程序完成以下功能；（2）选择二幅大小不一的256级的灰度图像；（3）用频域方法计算它们的空间域的运算结果；（4）频域中需要利用周期延拓的方法计算空域中的相关结果，分析周期延拓的必要性；（5）对结果进行分析；（6）要求阅读相关参考文献不少于5篇；（7）根据课程设计有关规范，按时、独立完成课程设计说明书。时间安排: (1) 布置课程设计任务,查阅资料,确定方案 四天； (2) 进行编程设计 一周； (3) 完成课程设计报告书 三天；指导教师签名:年 月 日系主任(或责任教师)签名:年 月 日目录1 MATLAB简介11.1MATLAB的简介11.2应用21.3Matlab的特点21.4 MATLAB的优势32 图像频域处理的概述63 二维傅里叶变换73.1 二维连续傅里叶变换73.2 二维离散傅里叶变换83.3 二维离散傅里叶变换的性质83.4 周期延拓在卷积中的作用94 程序设计的基本步骤144.1 检查图片格式144.2 用MATLAB转换成灰度图像164.3 程序设计175 运行结果及结果分析206 心得体会23参考文献24摘要图像的频域处理是指根据一定的图像模型，对图像频谱进行不同程度修改的技术。二维正交变换是图像处理中常用的变换，其特点是变换结果的能量分布向低频成份方向集中，图像的边缘、线条在高频成份上得到反映，因此正交变换在图像处理中得到广泛运用。傅里叶作为一种典型的正交变换，在数学上有比较成熟和快速的处理方法。卷积特性是傅里叶变换性质之一，由于它在通信系统和信号处理中的重要地位－－应用最广。在用频域方法进行卷积过程中尤其要注意傅里叶变换的周期性，注意周期延拓的重要作用，本次课设将对此作详细的介绍。关键字：频域处理，二维傅里叶变换，卷积，周期延拓1 MATLAB简介1.1MATLAB的简介　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。　MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。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，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。1.2应用　MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：　● 数值分析 　● 数值和符号计算 　● 工程与科学绘图 　● 控制系统的设计与仿真 　● 数字图像处理 　● 数字信号处理 　● 通讯系统设计与仿真 　● 财务与金融工程 MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、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。附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。1.3Matlab的特点　●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（如 C、C++、Fortran、Java、COM 以及 Microsoft Excel）集成1.4 MATLAB的优势　（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