图像处理实验教案.pdf

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1、概述MATLAB是集数值计算，符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。作为强大的科学计算平台，它几乎能够满足所有的计算需求。自MATLAB4.0问世以来，MATLAB就一直受到工程应用的各个领域的学者和工程师们的关注。2001年Mathworks公司又推出了强大的MATLAB升级版本MATLAB6.0，使其在符号运算和图形处理功能上得到了进一步完善。除此之外，新版本的MATLAB还增强了它的各种应用工具箱，使MATLAB的应用面越来越广，功能也越来越强大。因此MATLAB已成为最为普遍的计算工具之一。MATLAB软件具有

2、很强的开放性和适用性。在保持内核不变的情况下，MATLAB可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱（toolbox）。目前，MATLAB已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域，诸如数据采集、概率统计、信号处理、图像处理和物理仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有自己的一席之地。此外，MATLAB还支持用户用自己编写的M文件（MATLAB的程序文件）组成自己的工具箱，极大的方便了用户的使用和维护。下面就MATLAB中提供的图像处理工具箱（ImageProcessingToolbox）的使用作一些实例方面的介绍。MATL

3、AB全称是MatrixLaboratory（矩阵实验室），一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件，从这一点上也可以看出，它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际上MATLAB中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的。这一特点也就决定了MATLAB在处理数字图像上的独特优势。理论上讲，图像是一种二维的连续函数，然而在计算机上对图像进行数字处理的时候，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。二维图像进行均匀采样，就可以得到一幅离散化成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

4、像是最直观最简便的了。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

5、强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作。下面用一些实例进行简单说明：1、图像的读取MATLAB中从图像文件中读取数据用函数imread()，这个函数的作用就是将图像文件的数据读入矩阵中，此外还可以用imfinfo()函数查看图像文件的信息（见例1）%例1：图像数据及图像信息的读取imfinfoe:matlabworktuxiangGirl.bmp%读取图像信息[A,M]=imread('e:matlabworktuxiangGirl.bmp','bmp');%图像数据的读取，将图像数据放入矩阵A中，颜色数据放入矩

6、阵M中imshow(A,M);title('原图像');M(:,1)=0;%将颜色数据矩阵的一列置零Figure;imshow(A,M);title('改变颜色后的图像')MATLAB还提供了将数据写入一个文件的函数imwrite以及不同类型文件相互转换的函数，在此就不一一赘述了，可以参考MATLAB的帮助文件。2、灰度直方图及直方图均衡化灰度直方图用于显示图像的灰度值分布情况，是数字图像处理中最简单和最实用的工具。MATLAB中提供了专门绘制直方图的函数imhist()。用它可以很简单的绘制出一幅图像的灰度直方图（见例2）。%例

7、2：直方图的显示imshow('e:matlabworktuxiangGirl.bmp');title('原图像')%显示原图像A=imread('e:matlabworktuxiangGirl.bmp','bmp');figure;imhist(A),title('对应直方图')在图像处理中，点运算是简单而又重要的一种技术，其中最常用的一种应用就是直方图的均衡化（见例3）。%例3：直方图均衡化imshow('e:matlabworktuxiangGirl2.bmp');title('原图像')I=imread(

8、'e:matlabworktuxiangGirl2.bmp','bmp');figure;imhist(I),title('对应直方图')%从得到的直方图可以看出，图像的对比度很低，灰度级集中在70-160范围内，如果只取%这个范围内的灰度，