图像处理系统文档

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1、1.系统功能分析通常来讲，用户对应用问题的理解,描述以及他们对目标软件的要求往往具有片面性，主观性，这些形成了精确软件开发的主要障碍。为了开发出真正满足用户需求的软件，首先必须清楚用户的要求。用户软件需求的理解是软件开发人眼开发出好的软件产品的前提条件，只有需求分析阶段得充分，最终设计并实现的软件才能最大可能地符合用户的要求，使用户满意。首先我们对图像处理系统进行系统地分析，确定系统必须完成哪些功能，对整个目标系统提出完整，准确，清晰，具体的要求。读者可以根据需要或兴趣适当地添加其他功能模块。我们设计的图像处理软件具有以下功能模块：（1）图像信息的导入，保存，关闭模块在这个功能模块中，主要提供

2、图像的导入，图像保存和关闭图像功能，从而使得用户可以选择合适的图像输入，经过适当的加工处理后，达到用户的需求，最后将处理后的图像进行保存。用户可以将感兴趣的图像导入系统，同时也可以重新选择另一图像进行处理。这一模块主要为了帮助用户方便，自如地收集，导入感兴趣的图像资料，为后续的图像处理打下基础。（2）图像变换功能模块在图像处理中，对图像信息进行变换的目的是简化处理。由于图像阵列非常大，直接在空间域中进行处理涉及的计算量很大。因此，往往采用各种图像变换的方法，如傅里叶交换，沃尔什变换，离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理变换为变换域处理，这样不仅可以减少计算量，而且可获得更有效的处理（如傅

3、里叶变换可在频域中进行数字滤波处理）。目前研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。用户可以根据自己的需要对图像进行不同的变换，从而提取有用的信息。在这个模块中，主要提供图像的线性变换，几何变换，正交变换，小波变换，RGB->HIS变换和HIS->RGB变换。其中在线性变换中提供反色变换；几何变换中提供图像平移，X镜像变换，Y镜像变换，逆时针旋转，图像缩放等变换；在正交变换中提供傅里叶变换，傅里叶反变换，离散余弦变换，沃尔什-哈达玛变换。（3）图像增强处理模块图像增强是为了提供图像的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图像质量差的

4、原因，而是突出图像中感兴趣的部分。如强化图像高频分量可使图像中的物体轮廓清晰，细节明显；强化低频分量可减少图像中噪声影响。图像锐化处理的目的是为了使图像的边缘，轮廓线以及图像中的细节变得清晰，经过平滑的图像变得模糊的根本原因是图像受到了平均或积分运算，因此对其进行逆运算（如微分运算）就可以使图像变得清晰。这个模块主要提供以下功能：图像平滑，中值滤波，梯度锐化，laplace锐化，高通滤波，伪彩色编码，直方图均衡等。（4）图像复原模块一般情况下，各类图像在图像的传送和转换过程中，由于受到多种因素的影响，总要造成图像的某些降质，如图像模糊，是真，有噪声等。要获得完美的图像效果，必须对这些图像进行改

5、善处理。图像复原技术的目的就是尽可能复原被退化图像的本来面目。图像复原要求对图像质量差的原因有一定的了解，一般来讲，应根据图像降质过程建立“降质模型”，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。（5）图像分析模块图像分析是数字图像处理中的关键技术之一。图像分析是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘，区域等，这是进一步进行图像识别，分析和理解的基础。虽然目前已研究出不少边缘提取，区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。因此，对图像分割的研究还在不断深入之中。图像分析技术是目前图像处理中心研究的热点之一。这个模块主要提供边缘检测，图像分割功能，其中边缘检

6、测中又可以分为Robert算子，Sobel算子，Perwitt算子，Gauss-laplace算子等。◆此外，还有选择工跟那个，如：◆图像形态学变换。图像的形态学变换是分析几何形状和结构数学方法。◆模式识别模块◆图像匹配模块。图像匹配就是把不同时间，不同成像条件下对同一景物获取的两幅或多幅图像在空间上对准，或根据已知模式到另一幅图中寻找相应的模式。◆数据融合模块。◆异常处理，等等。1.场景分析和开发场景是从单个执行者角度来观察目标软件系统的功能和外部行为。这种功能是通过系统与用户之间的交互表征的。通过对系统软件的需求分析和功能模块的分析，我们可以对场景进行完整的描述。可以想象一下我们再使用基于

7、以上功能的图形处理软件时，会出现哪些具体的场景，然后对这些场景进行完整的描述。通过对“图像处理系统”的初步需求描述，该系统包括如下场景：图像信息的导入场景，图像变换场景，图像增强场景，图像复原场景，图像形态学变换场景，图像分析场景，模式识别场景，图像匹配场景，数据融合场景和图像保存场景。（1）图像信息导入场景用户对图像进行处理，必须先导入一幅图像，所以我们抽象出图像信息的导入场景。如图所示。场景名