2012图象处理综合训练设计书.

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1、*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2012年秋季学期图象处理综合训练题目：图像锐化程序设计专业班级：信息与计算科学二班姓名：杨海春学号：10500201指导教师：徐志刚成绩：19目录摘要1一、前言2二、算法分析与描述3三、详细设计过程6四、调试过程中出现的问题及相应解决办法9五、程序运行截图10六、操作说明方法15设计总结16参考资料18致谢20附录1919摘要这次综合训练要实现图象的锐化处理，图像锐化的目的是突出图象中的细节或者增强被模糊了的细节。其主要被用于景物边界的检测与提取。本次训练中用数

2、字微分锐化的方法通过实现微分算子来将图象锐化。用到的一阶微分算子有：Robirts微分算子、Sobel微分算子、Priwitt微分算子等。二阶微分算子用到了Laplacian微分算子。通过实现不同的微分算子，得到对图象轮廓在不同程度上的提取。关键字malab;数字图象处理；图像锐化；微分算子19一、前言数字图像处理的应用前景广阔，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。数字图像处理（DigitalImageProcessing）又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像

3、处理主要研究以下内容：图像几何变换；如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等；图象锐化处理；图像编码压缩；图像增强和复原；图像分割；图像描述；图像分类（识别）。其中图象锐化处理的目的是使模糊的图像变得更加清晰起来。图像的模糊实质就是图像受到平均或积分运算造成的，因此可以对图像进行逆运算如微分运算来使图像清晰化。微分运算是通过实现微分算子来对图像进行锐化。微分算子有一阶微分算子和二阶微分算子。19二、算法分析与描述由于我们常常无法事先确定轮廓的取向，因而挑选用于轮廓增强的微分算子时，必须选择那些不具备空间方向性的和具有旋转不变的线性微分算子。最基本的一类边缘检测算子是微分类算

4、子。包括：梯度算子、Robel梯度算子、Sobel算子、Prewitt边缘检测算子、Kridch边缘检测算子、Laplacian算子等。2.1Sobel微分算子函数Sobel算子具有一定的噪声抑制能力，在检测阶跃边缘时得到的边缘宽度至少为二像素，它不依赖于边缘方向的二阶微分算子，是一个标准量而不是向量，具有旋转不变即各向同性的性质。在图像处理中常被用于提取图像的边缘。Sobel微分算子定义如下：（式1）（式2）如果用图像处理的模板来表示，则有：　　　　　（式3）下面以一个简单的例子来体会该算法。设原图像为19对中模板罩不住的地方其处理结果令为0，其它的像素一次按照式（式1）

5、进行计算。例如，对的模板下的图像子块为：计算结果为最终处理结果为2.2Roberts交叉微分算子函数Roberts算子模板是一个2×2的模板，左上角的是当前待处理像素f(x.y)，则交叉微分算子定义如下：其模板可以表示为：192.3Priwitt微分算子函数Priwitt微分算子的思路与Sobel微分算子的思路类似，是在一个奇数大小的模板中定义其微分运算。Priwitt微分算子定义如下：2.4拉普拉斯微分算子函数最简单的二阶各向同性微分算子是拉普拉斯微分算子，二维图像f（x,y）的拉普拉斯微分算子定义为：写成模板系数形式形式即为Laplacian算子：19二阶微分算子所提取

6、出的细节较一阶微分算子提出的细节多，表明了二阶微分算子在对图像细节更加敏感。三、详细设计过程3.1MATLAB软件对图象的处理软件对图象的处理理论上讲，图像是一种二维的连续函数，然而计算机对图像进行数字处理时，首先必须对其在空间和亮度上进行数字化，这就是图像的采样和量化的过程。二维图像均匀采样，可得到一幅离散化成M×N样本的数字图像，该数字图像是一个整数阵列，因而用矩阵来描述该数字图像是最直观最简便的。而MATLAB的长处就是处理矩阵运算，因此用MATLAB处理数字图像非常的方便。MATLAB支持五种图像类型，即索引图像、灰度图像、二值图像、RGB图像和多帧图像阵列；支持B

7、MP，GIF，HDF，JPEG，PCX，PNG，XWD，CUR，ICO等图像文件格式的读、写和显示。MATLAB对图像的处理功能主要集中在它的图像处理工具箱(ImageProcessingToolbox)中。图像处理工具箱是由一系列支持图像处理操作的函数组成，可以进行诸如几何操作、线性滤波和滤波器设计、图像变换、图像分析与图像增强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作口.3.2图像的锐化图象锐化概述图象锐化概述图象锐化概述图象锐化概述数字图像处理中图像锐化的目的有两个：一是增强图像的边缘，使模糊的图像变得清晰起