光学图象处理实验

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1、光学图象处理实验（课程设计）指导说明书信息物理与工程系王振东2012年12月一、实验（课程设计）目的：通过本实验（课程设计），掌握数字图象处理的基本原理；掌握VisualC++、或Matlab、或VB等WINODWS编程软件的使用；掌握程序的编辑、编译和调试方法；掌握基本数字图象文件格式；掌握图象输入、输出软件接口。二、实验（课程设计）仪器PC微型计算机一台，VisualC++、或Matlab、或VB等WINODWS编程软件。实验样图及图像程序接口。三、实验（课程设计）原理在PC机平台及WINODWS操作系统上，以通用编程软件通过软件编程实现数字图象文件的读

2、取、存储、显示，同时设计一种或几种数字图象处理算法并调试实现，将处理结果以图象方式显示，完成数字图象处理的基本过程。四、实验（课程设计）步骤1．按要求进行设计选题（选题范围附后）；2．查阅相关资料，筛选并确定算法；3．仔细阅读相关软件使用手册，了解软件编程方法；4．按格式输入编制好的程序；5．对程序进行编译，查找语法错误；6．根据编译过程指出的错误，修改错误，直到编译通过；7．开始调试算法，通过观察输出结果的变化，查找算法错误，直至算法调试正确；8．完成程序整理，并编译出最终版本的可执行程序；9．根据要求完成课程设计（实验）报告。五、实验（课程设计）要求在进

3、行实验（课程设计）前要预习，必须基本掌握其中一种WINODWS编程软件的使用。熟悉数字图象处理的基本原理和过程，掌握基本数字图象文件格式；掌握图象输入、输出软件接口。掌握设计数字图象处理算法的过程和方法并调试实现。六、实验（课程设计）结果实验（课程设计）报告。源程序和可执行程序。七、选题范围（一）通用选题1．图象编码：a.哈夫曼编码，b.游程长度编码，c.香农编码，d.其它熵编码；2．图象变换：a.快速二维离散傅氏变换，b.离散余弦变换，c.离散沃尔什变换，d.离散小波变换；3．图象增强：a.灰度级校正，b.灰度级变换，c.直方图修正，d.直方图均衡，e.同

4、态增晰，f.噪声平滑，g.中值滤波，h.锐化，i.几何校正；4．图象复原：a.反向滤波，b.最小二乘滤波，c.同态滤波，d.卡尔曼滤波；5．图象分割：a.阈值分割，b.边界检测，c.骨架提取，d.区域生长，e.同分裂合并，f.区域标记；6．图象识别：a.边界表达（链码，曲线拟合，转折能量法），b.边界描述（矩形度，圆形度，矩，傅立叶形状描述），c.Hough变换，d.广义Hough变换，e.区域表达（四叉树，骨架），f.区域描述（投影，不变矩），g.纹理描述符，h.贝叶斯判决，i.模板匹配；7．图象重建：a.傅立叶变换重建，b.滤波反投影重建，c.代数迭代重

5、建。（二）专用选题1．光斑定位问题的研究。即通过对一个光斑图象的处理，精确地找出光斑的中心坐标，并确定其定位精度；2．数值方法提高图象分辨率的研究。即通过对一个图象的数学插值处理，获得比物理图象分辨率更高的图象，并对不同数学插值算法的效果和可实现性进行比较；3．中值滤波算法的优化设计研究。包括效果优化和计算量优化。4．图象匹配识别。即已知一幅标准图象，然后与其它图象进行比较，判断该图象与标准图象的匹配程度。5．光学自动对焦算法。在光学系统成像过程中，通过所成的像清晰与否来判断光学系统的对焦是否准确。6．自选。八、实验（课程设计）报告要求1．标题、作者（可多人

6、，但不超过三人，排名分先后）；2．背景或关于该类方法的概述。可在通用选题中一个题目中选择某一小类的问题进行研究，或选择一个专用选题讨论；3．所选择的方法的讨论（包括效果、可实现性，至少两种以上的方法，以及详细的实现流程）；4．源程序及详细说明；5．结论，包括实际效果以及与预期的对比及原因分析；6．参考文献，不少于8篇，必须有杂志文章4篇；7．篇幅不少于4000字。九、实验（课程设计）报告样例数值方法提高图像分辨率的研究作者：XXX,XXX,XXX单位：南京理工大学摘要：本文采用了两种插值方法提高图像分辨率，……(略)……本实验的程序是在VB环境中完成的。关键

7、字：象素分辨率一、提高图像分辨率的背景图像分辨率（即区分细节的程度）与采样点和灰度级的个数紧密相关。……(略)……二、预处理步骤直方图均衡化①原理：由于原图像较为暗淡，故采用直方图均衡化增强其整体对比度。……(略)……②流程图：开始从子程序中读入数据给ii(lenx,leny)用for语句计算每个灰度级的象素数，并赋给s(k)计算每个灰度级的原始概率p(k)计算累计概率t(k)将t(256)转化成和原来灰度级范围一样的灰度级t1(k)将ii(intx,inty)赋给变量k,并把t1(k)赋给iib1(intx,inty)将iib1(lenx,leny)赋给i

8、i(lenx,leny)③计算量：乘法运算256*3