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数字图像处理论文 电科 数字图像处理实验论文 数字图像频域处理增强方法及在Matlab中的实现 学院：理学院 班级： 姓名： 学号： 时间：2012.12.25 绪论 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为可能，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。数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高。MATLAB强大的运算和图形展示功能，使图像处理变得更加的简单和直观。本文介绍了MATLAB 语言的特点,基于MATLAB的数字图像处理环境，介绍了如何利用MATLAB及其图像处理工具箱进行数字图像处理，并通过一些例子来说明利用MATLAB图像处理工具箱进行图像处理的方法。主要论述了利用MATLAB实现图像增强、二值图像分析等图像处理。 关键词：MATLAB，数字图像处理，图像增强，二值图像 目录 第一章 绪论，介绍了课题研究目的及意义。 第二章 数字图像增强处理的基本简介。 第三章 Matlab处理图像基本方法介绍。 第四章 利用MATLAB实现二值图像操作的高低通滤波与傅里叶变换。 第五章 总结与展望。 第一章：研究目的与意义数字图像处理（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。 ???二章：图像处理基本简介 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。 目前常用的增强技术根据其处理所进行的空间不同，可分为基于图像域的方法和基于变化域的方法： 第一类包括各种正交变换和空间滤波等方法，其共同点是将图像变换到其它域（如频域）中进行处理（如滤波）后，再变换到原来的空间（域）中。 　　第二类方法是直接在空间域中处理图像，它包括各种统计方法、微分方法及其它数学方法。 　　第三类方法是数学运算，它不同于常用的频域和空域的方法，是建立在积分几何和随机集合论的基础上的运算。 第三章：图像增强处理的方法简介 空间变换增强 空间变换增强又包含了增强对比度和图像求反。 增强对比度实际是增强原图像的各部分的反差。实际中往往是通过原图中某两个灰度值之间的动态范围来实现的。 对图像求反是将原来的灰度值翻转，简单的说就是使黑变白，使白变黑。 普通的黑白底片和照片就是这样的关系。具体的变换就是将图像中每个像素的灰度值根据变换曲线进行映射。 空域滤波增强 空域滤波可分为线形滤波和非线形滤波两类。 线形滤波器的设计常基于对傅立叶变换的分析。 非线形空域滤波器则一般直接对邻域进行操作。 另外各种滤波器根据功能又主要分成平滑滤波和锐化滤波。平滑可用低通来实现，锐化可用高通来实现 平滑滤波器：它能减弱或消除傅立叶空间的高频分量，但不影响在低频分量。因为高频分量对应图像中的区域边缘等灰度值具有较大较快变化的部分，滤波器将这些分量滤去可使图像平滑。 锐化滤波器：它能减弱或消除傅立叶空间的高频分量 频域增强 频域增强的基本原理是：卷积理论是频域技术的基础。设函数f（x,y）与线性位不变算子h（x,y）的卷积结果是g（x,y），即g(x,y)=h(x,y)*f(x,y) 那么根据卷积定理在频域有： G(x,y)=H(u,v)F(u,v) 其中G(x,y)、 H(u,v)、F(u,v)分别是g(x,y)、h(x,y)、f(x,y)的傅立叶变换。 频域增强的两个关键步骤： （1）将图像从空域转换到频域所需的变换及将图像从频域空间转换回空域所需的变换； （2）在频域空间对图像进行增强加工操作。 常用的频域增强方法有低通滤波和高通滤波。 低通滤波也称低频滤波器。图像的能量大部分集中在幅度谱的低频和中频度，而图像的边缘和噪声对应于高频部分。因此能降低高频成分幅度