最新第十讲MATLAB在数字图像处理中的应用讲解教学讲义PPT课件.ppt

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1、第十讲MATLAB在数字图像处理中的应用讲解主要内容10.1图像处理仿真模块介绍10.2图像的增强10.3图像的几何变换210.1图像处理仿真模块介绍基础知识数字图像的概念定义：一幅图像可以用一个2-D数组f(x,y)来表示，这里x和y表示2-D空间坐标点，而在任何一对空间坐标(x,y)上的幅值f称为该点图像的强度或灰度。当x,y和幅值为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像。图像是图像的数字表示，像素是其最小的单位。由于矩阵是二维的，所以可以用矩阵来描述数字图像描述数字图像的矩阵一般采用的是整数阵，即每个像素的亮暗，用

2、一个整数来表示。位图属于静态图像，位图主要包括黑白图像、灰度图像和彩色图像等。图像的格式包括：BMP图像、TIF图像、GIF图像、JPEG图像等。黑白图像是指图像的每个像素只能是黑或者白，没有中间的过渡，故又称为２值图像，其像素值为0、1。灰度图像是指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像，没有彩色信息。在灰度图像中，像素灰度级一般用8bit表示，所以每个像素都介于黑色（0）和白色（255）之间的256种灰度中的一种，即2^8=256。彩色图像（RGB图像）是指每个像素的信息由RGB三原色构成的图像，其中RGB是由不

3、同的灰度级来描述的。彩色图像不能用一个矩阵来描述了，一般是用三个矩阵同时来描述。一幅RGB图像就是彩色像素的一个M×N×3数组，其中每一个彩色相似点都是在特定空间位置的彩色图像相对应的红、绿、蓝三个分量。按照惯例，形成一幅RGB彩色图像的三个图像常称为红、绿或蓝分量图像。令fR，fG和fB分别代表三种RGB分量图像。一幅RGB图像就利用cat(级联)操作将这些分量图像组合成彩色图像：rgb_image=cat(3,fR,fG,fB)在操作中，图像按顺序放置。I=imread(‘原图像名.tif’);%读入原图像,tif格式

4、若不是MATLAB自带图像则I=imread(‘路径+文件名.格式’)whosI%显示图像I的基本信息imshow(I)%显示图像imwrite(I,'filename.bmp');%以位图（BMP）的格式存储图像%显示多幅图像，其中n为图形窗口的号数figure(n),imshow('filename');gg=im2bw('filename');%将图像转为二值图像figure,imshow(gg)%显示二值图像基础知识：图像的坐标系矩阵是按照行列的顺序来定位数据的，但是图像是在平面上定位数据的，所以有一个坐标系定义上

5、的特殊性。为了编程方便起见，这里以矩阵坐标系来定义图像的坐标。（1）紧凑矩阵表示（2）传统矩阵表示形式数字图像的表示10.2图像增强图像增强是指根据特定的需要有选择地突出图像中的某部分信息，并抑制某些不需要的信息的处理方法，其目的就是改善图像的视觉效果，便于观看或做进一步分析处理。空域法：直接对图像的像素点进行操作来改变图像的显示效果。主要包括灰度变换、直方图修正、图像平滑滤波(低通滤波，模糊或消除噪声)和锐化滤波(高通滤波，增强被模糊的细节)等。频域法：间接地通过对图像的某个变换域进行操作来改善显示效果。主要包括频域增强

6、和色彩增强等。空域和频域滤波器的关系和选择空域和频域的滤波器组成傅立叶变换对；频率域中的滤波器的转移函数和空域中的脉冲响应函数或点扩散函数构成傅立叶变换对；如果两个滤波器尺寸相同，借助傅立叶变换一般效率很高；但是在空域中很小的滤波器有时可以达到相似的滤波效果，则效率高；在频率域中分析图像的频率成分与图像视觉效果间的对应关系比较直观。频域可以解决空域难以解决的问题；频域设计滤波器比较方便，先设计频域滤波器，对其反变换，得到空域滤波器，空域滤波在硬件和软件上容易实现。10.2.1空间域法“空间域增强”是指增强构成图像的像素。空

7、间域方法是直接对这些像素操作的过程。空间域处理可由下式定义g(x,y)=T[f(x,y)]1）灰度变换灰度变换：将一个灰度区间映射到另一个灰度区间的变换称为灰度变换。灰度变换可使图像动态范围加大，图像对比度扩展，图像清晰，特征明显，是图像增强的重要手段。处理前后的像素值分别用r和s定义，s=T(r)，T是把像素r映射到s的一种变换。【例10-1】用对比度调节ContrastAdjustment模块进行直接灰度变换。操作步骤：（1）打开一个新模型窗口（2）在新建模型窗口中加入所需模块，各模块名称、数量、来源如表10-1所示，

8、模块放置位置可参考图。模块名称模块来源数量ImageFromFileVideoandImageProcessingBlockset>Sources1ContrastAdjustmentVideoandImageProcessingBlockset>Analysis&Enhancement1VideoVi