图像处理论文

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1、中北大学信息商务学院2012届本科毕业设计说明书1绪论1.1论文研究的背景及意义由于计算机处理能力的不断增强，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，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，可以使人较快的认识、理解图像处理的相关概念，逐步掌握图像处理的基本方法，

2、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，以在国家安全、经济发展、日常生活中充当越来越重要的角色，对估计民生的作用不可低估[1]。1.2国内外研究现状图像处理最早出现于20世纪50年代，当时电子计算机已经发展到一定水平，人们开始用计算机处理图形和图像信息。图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输

3、入的是质量低的图像，输出的是改善质量的图像。1972年英国EMI公司工程师Housfield发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置，也就是我们常说的CT。CT的基本方法是根据人的头部截面的投影，经计算机处理来重建截面图像，称为图像重建。1975年EMI公司又成功研制出了全身用CT装置，获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。1979年，这项无损伤诊断技术获得了诺贝尔奖，说明它对人类做出了划时代的贡献。第36页共36页中北大学信息商务学院2012届本科毕业设计说明书与此同时，图像处理技术在许多应用领域受到了广泛的重视并取得了重大的开拓性成就，属于

4、之一领域的有航空航天、生物医学工程、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等，使图像处理称为一门引人注目、前景远大的新型学科。随着图像处理技术的深入发展，从70年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，图像处理技术向更高，更深层次发展。人们已经开始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或计算机视觉。很多国家，特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究，取得不少重要的研究成果。其中有代表性的成果是70年代末MIT和Marr提出的视觉计算理论，这个理论成为计算机视觉领域其后1

5、0多年的主导思想。图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在不少困难，因人类本身对自己的视觉过程还了解甚少，因此，计算机视觉是一个有待人们进一步探索的新领域[2]。1.3本课题的主要工作学习MATLABGUI程序设计，利用MATLAB图像处理工具箱，设计和实现自己的Photoshop。要求：按照软件工程方法，根据需求进行程序的功能分析界面设计，给出设计详细说明。然后按照自己拟定的功能要求进行程序设计和调试。以下几点是程序必须实现的功能。（1）图像的读取和保存。（2）设计图形用户界面，让用户能够对图像进行任意的

6、亮度和对比度变化调整，显示和对比变换前后的图像。（3）设计图形用户界面，让用户能够用鼠标选取图像感兴趣区域，显示和保存该选择区域。（4）编写程序通过最近邻插值和双线性插值等算法将用户所选取的图像区域进行放大和缩小整数倍的操作，并保存，比较几种插值的效果[3]。1.4题目分析信息化社会中，计算机在各种信息处理中发挥着重要的作用。我们可以借助计算机，对图像进行处理，以达到不同的效果。根据题目的要求，除了实现要求的功能外，还有很多的功能需要用到。（1）、对BMP图像文件进行读入和显示。（2）、可以对图像做各种变换，如旋转等。（3）、有时并不需要图像显示其

7、细节部分，只要其轮廓，这时候不要很高的灰度级。第36页共36页中北大学信息商务学院2012届本科毕业设计说明书可以把图像转换为二值图像，进行图像腐蚀，或是创建索引图像等，并引入下一张图片中。1.5本课题的研究工作与结构安排本文主要以MATLAB为工具实现图像处理。全文共分6章，结构安排如下：第一章绪论介绍了课题的研究目的及意义和国内外研究现状。第二章介绍图像和图像处理的基本知识第三章介绍了Matlab仿真工具第四章对图像处理系统进行详细的设计第五章编程来实现对图像的简单处理第六章总结与展望1.6本章小结本章在查找、搜集和阅读大量相关文献的基础上，主

8、要说明了该课题的研究背景、国内外发展现状以及课题的来源和意义，介绍了课题的研究、设计与实现所涉及的内容，并对整篇论文的全貌