目标计数方法与研究课程设计.docVIP

中北大学2007届本科课程设计说明书 PAGE PAGE 6 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、设计目的及意义 1 1.1 设计目的 1 1.2 设计意义 1 二、设计内容 2 2.1 总体设计方案简介 2 2．2 基于Matlab图像处理 2 2.2.1 图像的读入 2 2.2.2 图像的灰度化处理 2 2.2.3 去除噪声处理 3 2.2.4 将灰度图像转换成二值图像 4 2.2.5 图像计数实现 4 2．3 实例分析 4 2．4 实例延伸 8 三、设计总结 11 四、设计心得 12 参考文献 14 一、设计目的及意义 1.1 设计目的 生物医学工程是一门实践性很强的课程，课程设计在教学中占据十分重要的地位。对传统的课程设计方式进行改革，增大学生的自主选择权，让学生发展自己的兴趣，塑造自己未来的研究发展方向，课程设计的主要目的： 1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力。 3、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 4、培养学生在电力电子技术领域的工程设计能力。 5、运用信号处理与图像处理等的相关知识，利用灰度变换，边缘检测，二值化，差影等方法实现对给定图像（可以是血红细胞图像）内的目标进行计数。 1.2 设计意义 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。 MathWorks公司推出的MATLAB软件是学习数理知识的好帮手。应用MATLAB友好的界面和丰富、实用、高效的指令及模块，可以使人较快地认识、理解图像处理的相关概念，逐步掌握图像信号处理的基本方法，进而能够解决相关的工程和科研中的问题。 图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大，已在国家安全、经济发展、日常生活中充当越来越重要的角色,对国计民生的作用不可低估。 二、设计内容 2.1 总体设计方案简介 对于给定的图像或血红细胞，运用图像处理三种不同的方法，对图像目标进行计数，需要利用灰度变换，边缘检测，二值化，差影等方法。 首先读入原始图像，然后对图像进行灰度化处理，再对灰度图像进行去除噪声处理，再者灰度图像二值化，最后标记目标并输出结果，方案框图如图2.1.1。 原始图像 原始图像 读入原始图像 原始图像灰度化处理 图像去除噪声处理 灰度图像二值化 目标标记并输出结果 图2.1.1 总体设计方案框图 2．2 基于Matlab图像处理 2.2.1 图像的读入 Matlab中图像的读入可以用函数imread读入，其支持的图像文件格式有：BMP，GIF，TIFF，JPEG（JPG），HDF，PCX，XWD，PNG，ICO等，对于一般数码像机生成的JPG图像具有很好的支持。 2.2.2 图像的灰度化处理 用数码相机获取的图像为真彩色BMP或JPG格式，真彩图像是既含亮度信息又含色彩信息的图像，一幅大小的真彩图像要由元素类型为字节的矩阵表示，而灰度图像是只含亮度信息不含色彩信息的图像，一幅灰度图像可以由矩阵来表示。将真彩色图像转换为灰度图像，一方面可以去掉一些无用的信息；另一大幅度减少图像的数据量，减轻后期处理的工作量，因此灰度化处理是图像处理中很重要的一步。 对真彩色图像进行灰度化处理，实质上是将RGB图像一个像素的3个分量，按一定算法，求出灰度图像的1个像素灰度值。其算法基本公式为 其中，,,为彩色图像某个像素的3个分量, ,,为强度系数。一般情况应满足。很显然，不同的系数组合将影响RGB3个分量在灰度图像中所起的作用。 在Matlab中，这种转换采用rgb2gray函数实现。其中，系数取值为[0．2989 0.5870 0.1140]。针对特定颜色的背景和目标图像，也可以使用自己求得的系数，如在背景偏红色、目标偏绿色情