matlab在图象处理技术实践教学中的应用new

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1、万方数据科教平台8CIENCE＆TECHNOLoeYMATLAB在图象处理技术实践教学中的应用一姚华桢(仲恺农业技术学院广州510225)摘要：本文根据图象处理技术课程的特点井结合作者的教学实聂，分析了MATLAB在谈课程时同教学环节中的应用，提出了如何加强图像处理论与应用相结合教改措施：关键词：图像处理技术MATLAB实或教学中图分类号：G642．o文献标识码：A文章编号：’1672—3丁9l(2008)02(b)一016l—02。图象处理技术。是电子信息工程专业与通信工程专业学生的一门重要课程。图象图象处理

2、是模式识别、计算机视觉，图象通讯，多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科。所以该课程对电子与通信专业人才的培养至关重要。由于该门课程的理论性和实践性都很强，为了便于学生理解，在课程的实践环节需选择—种开发环境使学生对课程有更深的理解。虽然目前基于图像处理技术的软件非常多，比如Photoshop，IPA等软件，这些软件对图象变换、图象增强，图象压缩及图象分割有较好的演示效果，但若将它用于该课程的实践环节效果并不理想，学生在使用该软件的过程中只是简单的按步就班，并不能加深对图象处理的关键技术与算法的理解

3、。为了加深学生对该课程核心知识的理解，我们考虑选择MATLAB应用于该课程的理论与实践教学。MATLAB是国际上流行的科学与工程计算的软件工具。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便的科学与工程计算环境。可对数字信号处理、图像处理等领域的专门问题求解。在教学过程中贯穿MATLAB语言的教学，既可以使学生熟练掌握这个重要的专业仿真软件，又可加深学生对课程的理解。实践表明在理论教学与实践教学中贯穿MATLAB的教学使学生的学习兴趣逐渐加大，学习效果得以改善。1实践教学的设计。图象处理技术”

4、课程内容多，涉及面广，主要包括图象处理技术基础、图象变换、图象增强，图象分割、图象压缩，图象恢复等内容。为了学生学好该课程的核心知识并掌握基本技能，我们设计了一个教好的实验教学体系，概括为“4+1”模式，即4个基础实验加1个课程设计。在理论教学中贯穿Matlab语言的教学与效果演示，突出其在图象处理技术中的应用。在实验教学中。以Matlab软件为平台编制实验内容，为了突出图像处理方法的重要性，我们设计了四个基础实验分别如下：(1)用Matlab编制DCT，FFT变换程序}(2)用Matlab编制图象增强程序；(

5、3)用Matlab编制图象分割程序I(4)用Matlab编制HUFFMAN编码程序。对于课程设计环节，我们要求学生根据Matlab进行图象处理仿真的原理，应用VC++编制一个能进行简单图象处理的软件。2．'基于MatIab软件的实验设计Matlab专门提供了图像处理工具箱及大量实例，利用工具箱中的函数可以直接对图像进行处理，这些特点特别适合的图像处理实验教学。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的。所支持的图像处理操作有：图像的几何操作、邻域和区域操作，图像变换、图像恢复与增强、线性滤波和滤渡器设

6、计，变换，图像分析和统计，二值图像操作等。在图像处理实验教学中我们对以下几大类函数对学生进行讲解：(1)图像文件格式的读写和显示。MAm．AB提供了图像文件读入函数imread()，用来读取如：bmp，tif、pg，pcx、tiff、gpeg、hdf、xwd等格式图像文件f图像写出函数imwrite()，还有图像显示函数image()，imshow()等等。(2)图像处理的基本运算。MATLAB提供了图像的和、差等线性运算，．以及卷积．相关、滤波等非线性运算。例如，conv2(I，J)实现了I，J两幅图像的卷积

7、。图像变换，MATLAB提供了·维和二维离散傅立叶变换(DFT)，快速傅立叶变换(FFT)，离散余弦变换(DCT)及其反变换函数，以及连续小波变换(CWT)；离散小波变换(DWT)及其反变换。(3)图像的分析和增强。针对图像的统计计算，MATLAB提供了校正、直方图均衡、中值滤波、对比度调整，自适应滤波等对图像进行的处理。(4)MATLAB提供了数学形态学运算函数：腐蚀(Erode)、膨胀(Dilate)算子，以及在此基础上的开(0pen)、闭(close)算子，厚化(Thicken)、薄化(Thin)算子等丰

8、富的数学形态学运算。以上所提到的MATLAB在图像中的应用都是由相应的MATLAB函数来实现的，使用时只需按照函数的调用语法正确输入参数即可。基于Matlab的图像处理实验设计如下：(1)要求学生按照给定的实验步骤对指定图像进行处理并掌握相应的原理及函数；(2)要求根据给定题目及要求，自己编制Matlab程序并调试；(3)要求学生仔细观察实验结果，并就不同的处理算法进行分析，解答思考题