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时间:2018-10-31
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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
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