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《Matlab的数字图像滤波处理实现方法的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于Matlab的数字图像滤波处理实现方法的研究(电子信息工程学院,,,)摘要: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BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、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。关键词:傅立叶变换,离散余弦变换,
2、滤波器AnalysisoftheImplementingofMethodofGrayLevelHistogramSpecificationBasedonMatlab(CollegeofInformationEngineering,University,Changchun,China)Abstract:MATLABsupportforthefiveimagetypes,namely,indexingimages,gray-scaleimages,binaryimages,RGBimages,andmulti-frameimagearray;supportBMP,GIF,HDF,JPEG,P
3、CX,PNG,TIFF,XWD,CUR,ICO,suchasimagefileformattoread,writeanddisplay.MATLABimageprocessingfunctionstofocusonitsimageprocessingtoolbox(ImageProcessingToolbox)in.ImageProcessingToolboxisaseriesofimageprocessingoperationsinsupportofafunctionofthecompositioncanbecarriedout,suchasgeometricoperations,li
4、nearfilteringandfilterdesign,imagetransform,imageanalysisandimageenhancement,binaryimageprocessingoperations,aswellasmorphologicalimagehandlingoperations.Keywords:Fouriertransform,discretecosinetransform,filter1.引言傅立叶变换是线性系统分析的一个有力的工具。它在图像处理,特别是在图像增强、复原和压缩中,扮演着非常重要的作用。实际中一般采用一种叫做快速傅立叶变换(FFT)的方法,M
5、ATLAB中的fft2指令用于得到二维FFT的结果,ifft2指令用于得到二维FFT逆变换的结果。2.实验原理和算法(一)傅立叶(Fourier)变换的定义对于二维信号,二维连续傅立叶变换定义为:正变换:反变换: 二维离散傅立叶变换为:正变换:反变换:图像的傅立叶变换与一维信号的傅立叶变换变换一样,有快速算法。实际上,现在有实现傅立叶变换的芯片,可以实时实现傅立叶变换。(二)离散余弦变换(DCT)的定义其逆变换为离散余弦变换是图像压缩中常用的一个变换编码方法,任何实对称函数的傅立叶变换中只含余弦项,就成为余弦变换,因此余弦变换是傅立叶变换的特例。余弦变换与傅立叶变换一样有明确的物理
6、意义,是简化傅立叶变换的重要方法。(三)矩阵形式的傅立叶变换的算法如下:数字图像F的傅立叶正变换:数字图像F的傅立叶反变换:F=变换矩阵,其中,N为图像的维数。我们采用MATLAB进行仿真运算,具体实现的MATLAB算法的程序为:I=imread('e:matlabworktuxiangGirl.gif');C=fft2(double(I));%对图像进行傅立叶变换B=fftshift(fft2(double(I)));%fft变换结果的逆向限D=ifft2(B);%傅立叶反变换figureimshow(I);title('傅里叶变换原图');figure,imshow(log(a
7、bs(B)+1),[]);title('直接变换频谱图');figure,imshow(abs(D),[]);title('反傅里叶变换图');3.仿真效果对比原图像傅里叶变换傅里叶变换频谱图反傅里叶变换图通过观察傅立叶变换后的频谱图,也叫功率图,我们首先就可以看出,图像的能量分布,如果频谱图中暗的点数更多,那么实际图像是比较柔和的(因为各点与邻域差异都不大,梯度相对较小),反之,如果频谱图中亮的点数多,那么实际图像一定是尖锐的,边