基于matlab的數(shù)字圖像處理算法研究與仿真開(kāi)題報(bào)告

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) </b></p><p><b>　　（2013屆）</b></p><p>　　題 目：基于MATLAB的數(shù)字圖像</p><p>　　處理算法研究與仿真 </p><p>　　學(xué) 院 物理電氣信息學(xué)院 </p><p

2、>　　專 業(yè) 通信工程 </p><p>　　年 級(jí) 09級(jí)通信工程一班 </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告</b&

3、gt;</p><p>　　一．課題來(lái)源、意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 </p><p><b>　　1.課題來(lái)源</b></p><p>　　寧夏大學(xué)物理電氣信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)選題指南</p><p><b>　　2.課題意義</b></p><p>　　圖像作為一種有效的信息載

4、體，是人類獲取和交換信息的主要來(lái)源。人類感知的外界信息70％以上是通過(guò)視覺(jué)得到的，因此，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及到人類生活和工作的方方面面，其中圖像的幾何變換、增強(qiáng)、去噪及邊緣提取屬于基本處理方法。圖像的幾何變換不僅提供了產(chǎn)生某些圖像的可能，而且還可以使圖像處理和分析的程序簡(jiǎn)單化，特別是圖像具有一定的規(guī)律性時(shí)，一個(gè)圖像可以由另一個(gè)圖像通過(guò)幾何變換來(lái)實(shí)現(xiàn)；圖像增強(qiáng)在整個(gè)圖像處理過(guò)程中起著承前啟后的重要作用，對(duì)圖像高層次處理的成敗至關(guān)重要

5、。其目的就是為了改善圖像的質(zhì)量和視覺(jué)效果，或?qū)D像轉(zhuǎn)換成更適合于人眼觀察或機(jī)器分析識(shí)別的形式，以便從圖像中獲取更加有用的信息，由于圖像增強(qiáng)與感興趣物體的特性、觀察者的習(xí)慣和處理目的密切相關(guān)，因此圖像增強(qiáng)帶有很強(qiáng)的針對(duì)性；噪聲是妨礙人們感覺(jué)器官對(duì)所接受的信源信息理解的因素，且使圖像變得模糊，甚至淹沒(méi)圖像特征，給后面圖像區(qū)域分割分析判斷等工作帶來(lái)了困難，而如何使終端畫面上保持顯示圖像的各類信息，使得以加強(qiáng)、并且合理消除大量噪聲，在數(shù)字圖像處

6、理中就顯得很重要；數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)是圖像分割、目標(biāo)區(qū)域的識(shí)別、區(qū)域形狀提取等圖像分析領(lǐng)域十分重</p><p>　　目前數(shù)字圖像處理的算法越來(lái)越復(fù)雜，不斷有新的處理算法被采用，而仿真是對(duì)其進(jìn)行研究的一個(gè)重要的、不可缺少的手段。然而采用何種語(yǔ)言或軟件將對(duì)仿真是否方便、仿真速度是否容易收斂和計(jì)算精度等方面產(chǎn)生很大地影響，而MATLAB 語(yǔ)言在其仿真研究中被成功方便地應(yīng)用在數(shù)字圖像的處理和算法研究中。 </p&

7、gt;<p>　　3.課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　?。?）國(guó)內(nèi)外研究綜述</p><p>　　盛道清在《圖像增強(qiáng)算法的研究》中就幾種有代表性的圖像增強(qiáng)算法如基于直方圖均衡化圖像增強(qiáng)算法和基于小波變換的圖像增強(qiáng)算法進(jìn)行了研究、比較，分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)并指明了其最佳適用場(chǎng)景。</p><p>　　盛仲飆在《基于MATLAB的圖像去噪算法研究》中在

8、介紹圖像去噪的基本原理方法的基礎(chǔ)上，采用傳統(tǒng)的線性非線性以及頻域的方法對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行去噪效果的分析比較和仿真實(shí)現(xiàn)。最后，運(yùn)用MATLAB中小波工具箱驗(yàn)證了小波變換的濾波效果。結(jié)果表明，小波的時(shí)頻特性，可更好的去除噪聲。</p><p>　　丁永勝等在《基于MATLAB的數(shù)字圖像典型去噪算法》中針對(duì)數(shù)字圖像處理中的典型去噪算法，利用 MATLAB進(jìn)行分析處理，并從主觀和客觀兩個(gè)角度對(duì)數(shù)字圖像的去噪效果進(jìn)行分析。在分

9、析過(guò)程中可以看出，針對(duì)不同類型的噪聲需要相應(yīng)的濾波去噪算法才能取得較好的效果。</p><p>　　耿妍等在《基于MATILAB的數(shù)字圖像小波變換算法比較》中通過(guò)闡述基于MATLAB的小波變換的降噪方法,展示了小波變換在圖像噪音消除方面的實(shí)際運(yùn)用以及前景。通過(guò)使用傅立葉變換算法和小波變換算法對(duì)同一幅圖像進(jìn)行降噪處理的比較,得出小波變換的主要特點(diǎn)就是能夠提供局部細(xì)化與分析的功能。</p><p&

10、gt;　　孔銀昌在《數(shù)字圖像邊緣提取算子基于 MATLAB的實(shí)現(xiàn)》中主要通過(guò)對(duì) Canny 和 Log 算子的分析以及通過(guò)MATLAB編程仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比，得出兩種算子的適用范圍，并為實(shí)際采用合適的圖像邊緣檢測(cè)技術(shù)提供參考。</p><p>　　包宋健等在《MATLAB語(yǔ)言在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用》中實(shí)例說(shuō)明MATLAB語(yǔ)言非常適合數(shù)字圖像處理的仿真及算法研究，為數(shù)字圖像處理與算法研究帶來(lái)了方便并且效率極高。</

11、p><p>　　王磊在《基于MATLAB的數(shù)字圖像處理》通過(guò)中值濾波實(shí)現(xiàn)圖像平滑處理,以及圖像邊緣檢測(cè)等實(shí)例,說(shuō)明了應(yīng)用MATLAB語(yǔ)言編程及其工具箱進(jìn)行數(shù)字圖像處理的方法,驗(yàn)證了該語(yǔ)言具有強(qiáng)大的圖像處理能力。</p><p>　　叢波在《基于MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)及應(yīng)用》中簡(jiǎn)述了數(shù)字圖像處理技術(shù)、MATLAB數(shù)字圖像處理技術(shù)，介紹了MATLAB數(shù)字圖像處理工具箱函數(shù)。通過(guò)圖像處理實(shí)例

12、說(shuō)明MATLAB 語(yǔ)言編程及工具箱進(jìn)行數(shù)字圖像處理的方法，驗(yàn)證MATLAB語(yǔ)言具有強(qiáng)大的圖像處理能力。 </p><p>　　周偉在《基于MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)概述》中主要研究基于MATLAB工具的數(shù)字圖像處理技術(shù)，首先介紹數(shù)字圖像處理技術(shù)涉及到的基本概念，然后介紹了數(shù)字圖像處理技術(shù)的主要內(nèi)容，最后介紹了可實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像處理技術(shù)的一種有效的實(shí)用工具——MATLAB技術(shù)。</p><p&g

13、t;　　吳東超等在《基于MATLAB的數(shù)字圖像處理方法與實(shí)現(xiàn)》中介紹了如何利用MATLAB 及其圖像處理工具箱進(jìn)行數(shù)字圖像處理，重點(diǎn)論述了利用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)方法進(jìn)行圖像處理。</p><p>　　（2）數(shù)字圖像處理的發(fā)展方向</p><p>　　a:在進(jìn)一步提高精度的同時(shí)著重解決處理速度問(wèn)題。</p><p>　　b:移植和借鑒其他學(xué)科的技術(shù)和研究成果

14、，創(chuàng)造新的處理方法。</p><p>　　c:加強(qiáng)邊緣學(xué)科的研究工作。</p><p><b>　　d:加強(qiáng)理論研究</b></p><p>　　e:圖像處理領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化</p><p>　　二．課題研究?jī)?nèi)容及研究方案</p><p><b>　　1.課題研究?jī)?nèi)容</b>&l

15、t;/p><p>　　（1）數(shù)字圖像處理的優(yōu)點(diǎn)及目的與意義。</p><p>　?。?）數(shù)字圖像處理中的變換、去噪、增強(qiáng)、邊緣提取的理論及實(shí)現(xiàn)。</p><p>　?。?）介紹了MATLAB基本知識(shí)及學(xué)習(xí)MATLAB程序設(shè)計(jì)，主要研究如何利用MATLAB圖像處理工具箱，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自己的圖像，分析 MATLAB 軟件及其在圖像處理中的應(yīng)用，最后通過(guò)實(shí)例說(shuō)明處理效果。<

16、;/p><p>　?。?）對(duì)已有算法的比較研究和仿真。</p><p><b>　　2.課題實(shí)施方案</b></p><p>　　本課題采用了MATLAB作為工具，以最鄰近插值法、雙線性插值法和三次卷積法三種常用數(shù)字圖像插值算法實(shí)現(xiàn)了數(shù)字圖像的比例縮放、旋轉(zhuǎn)、剪取等一系列變化；通過(guò)直方圖均衡化圖像增強(qiáng)算法、小波變換圖像增強(qiáng)算法實(shí)現(xiàn)了數(shù)字圖像的增強(qiáng)；

17、以中值濾波法、均值濾波法、小波變換法為依據(jù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字圖像的去噪；通過(guò)Log、Canny為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字圖像的邊緣提?。煌ㄟ^(guò)編寫程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)字圖像的處理。</p><p><b>　　三．課題研究困難</b></p><p>　　數(shù)字圖像處理是交叉學(xué)科，是未來(lái)技術(shù)向智能化發(fā)展的最富有前景，也最富有挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。其研究的領(lǐng)域博大精深，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。數(shù)字圖像處理既然是交叉

18、前沿學(xué)科，需要掌握的基礎(chǔ)知識(shí)不少，其中有很多知識(shí)是研究生階段才會(huì)學(xué)習(xí)，知識(shí)量較龐大，對(duì)于本科生有一定的難度。 1.數(shù)理基礎(chǔ)非常重要，本科里面所學(xué)的高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)都屬于其基礎(chǔ)，本人數(shù)理知識(shí)還有欠缺。 2.專業(yè)課程中的信號(hào)系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理（特別要弄清楚傅立葉理論）屬于其理論知識(shí)，本人基礎(chǔ)不好，所以理解有限。</p><p>　　3.現(xiàn)在在數(shù)字圖像處理鄰域，西方科技還是要先進(jìn)一些，調(diào)研資料就會(huì)用到英

19、語(yǔ)，由于本人英語(yǔ)水平不高，所以查閱外文資料有一定困難。</p><p>　　4.計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面，光有想法不能實(shí)現(xiàn)，目前基本屬于紙上談兵，需要好好提高自己的工程技術(shù)能力。四. 工作量和進(jìn)度安排</p><p>　　1.選題 2012-10-16~2012-10-31</p><p>　　2.開(kāi)題、設(shè)置課題

20、設(shè)計(jì)任務(wù)及查閱資料 2012-11- 1~2013- 1-15</p><p>　　3.利用軟件進(jìn)行圖像處理，記錄其結(jié)果，進(jìn)行課題分析，并且完成課題設(shè)計(jì)論文。 2013- 1-16~2013- 3-15 </p><p>　　4.中期檢查 2013- 3-16~2013-

21、 3-31</p><p>　　5.預(yù)答辯 2013- 4- 1~2013- 4-15</p><p>　　6.答辯 2013- 4-16~2013- 4-29</p><p><b>　　五. 參考文獻(xiàn)</b></p&

22、gt;<p>　　[1] 盛道清.圖像增強(qiáng)算法的研究.武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.</p><p>　　[2] 盛仲飆.基于MATLAB的圖像去噪算法研究[J].河 南 科 學(xué),2011,29(10):1218-1220.</p><p>　　[3] 丁永勝，李朝紅，張水勝.基于MATLAB的數(shù)字圖像典型去噪算法[J].高師理科學(xué)刊,2O1O,30(6):10-13.</

23、p><p>　　[4] 耿妍,韋巍.基于MATIJAB的數(shù)字圖像小波變換算法比較[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005，30：140-142.</p><p>　　[5]孔銀昌.數(shù)字圖像邊緣提取算子基于MATLAB 的實(shí)現(xiàn)[J].Value Engineering,2012，171-172.</p><p>　　[6] 包宋建，許艷英，陳帥華.MATLAB語(yǔ)言在數(shù)

24、字圖像處理中的應(yīng)用[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2011,24(6):38-39.</p><p>　　[7] 王磊.基于MATLAB的數(shù)字圖像處理[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,20(2):53-56.</p><p>　　[8]叢 波.基于MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)及應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息,2011，(5):85-86、89.</p><p>　　[9]周