图像处理课程设计.doc

三江学院三江学院 课程设计报告 课程名称 数字信号及图像处理 设计题目 数字图像处理系统的设计及实现 班级A085091姓名 袁丽锋 学号 A085091043 设计地点 一机房 完成日期 2010.11.19 评定成绩 审阅教师 三江学院 高职院 图像分辨率 1366*768 基于MATLAB的图像处理的课程设计一、课程设计的性质和任务数字图像处理是指用计算机处理图像的技术。数字图像处理课程是电子信息工程专业的一门重要的技术基础课，该课程不但有较高的理论基础要求，而且实践性很强。数字图像处理课程设计是专业教学中的一个重要的实践性环节。本课程设计的目的是帮助学生巩固和加强已学数字图像处理理论知识，并能使学生综合运用所学的理论知识，进行较为复杂的图像处理工作，以此来培养学生理论联系实际、分析和解决技术问题的能力，为以后从事专业技术工作打下必要的基础。二、课程设计的目的综合运用MATLAB工具箱，实现图像处理的GUI程序设计。 三、课程设计的基本要求 1. 掌握数字图像处理的基本原理。图像处理的研究内容主要包括：图像变换；图像增强；图像复原；图像编码；边缘提取和图像分割。1）熟悉和掌握MATLAB 程序设计方法 2）掌握MATLAB GUI 程序设计 3）熟悉MATLAB图像处理工具箱 4）学会运用MATLAB工具箱对图像进行处理和分析 2. 熟悉MATLAB图像处理的基本方法。MATLAB是一种直观、高效的计算机语言，同时又是一个科学计算平台。它为数据分析和数据可视化、算法和应用程序开发提供了最核心的数学和高级图形工具。根据它提供的500多个数学和工程函数，工程技术人员和科学工作者可以在它的集成环境中交互或编程以完成各自的计算。MATLAB中图像处理工具包的函数，按功能可以分为以下几类：图像显示；图像文件输入与输出；几何操作；象素值和统计；图像分析与增强；图像滤波；线性二维滤波器设计；图像变换；领域和块操作；二值图像操作；颜色映射和颜色空间转换；图像类型和类型转换；工具包参数获取和设置等。 1） 掌握MATLAB图像类型；2） 掌握MATLAB图像的读写和显示方法；3） 熟悉MATLAB常用的图像操作；4） 熟悉MATLAB图像工具箱的应用。四、课程设计的内容 要求利用MATLAB GUI设计实现图像处理的图形用户界面，并利用MATLAB图像处理工具箱实现以下的图像处理功能：1）图像的读取、显示和保存。 2）设计图形用户界面，让用户能够对图像进行任意的亮度和对比度变化调整，显示和对比变换前后的图像。 3）设计图形用户界面，让用户能够用鼠标选取图像感兴趣区域（截图），显示和保存该选择区域。4）编写程序通过最近邻插值和双线性插值等算法将用户所选取的图像区域进行放大和缩小整数倍的操作，并保存，比较几种插值的效果。 5）图像直方图统计和直方图均衡，要求显示直方图统计，比较直方图均衡后的效果。 6）能对图像加入各种噪声，并通过几种滤波算法实现去噪并显示结果。比较去噪效果。7）利用傅立叶变换进行频谱处理，显示频谱图、分析图像频谱。8）设计巴特沃斯低通滤波对图像进行低通滤波处理，显示结果。 9）设计高斯高通虑波器，显示结果。五、课程设计的内容要求利用MATLAB 设计实现图像处理的图形用户界面，利用图像处理工具箱实现以下的图像处理功能：1）图像的读取在function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)后面输入如下程序filename,pathname=uigetfile(*.jpg;*.bmp;*.gif;*.*图像加载)S=imread(pathname,filename); %读取图像axes(handles.axes1);imshow(S); %显示图像 handles.S=S;guidata(hObject,handles);2）设计图形用户界面，让用户能够用鼠标选取图像感兴趣区域在function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)后面输入如下程序S=handles.S;axes(handles.axes1);img_crop=imcrop(S); %截图axes(handles.axes2);imshow(img_crop); %显示截图handles.img_crop=img_crop;guidata(hObject,handles);3）设计图形用户界面，让用户能够对图像进行任意变换，加入噪声，并进行彩色变换在function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles)后面输入如下程序img_crop=handles.img_crop;imgGray=rgb2gray(img_crop); %灰度变换axes(handles.axes3);imshow(imgGray); %显示灰度图像handles.imgGray=imgGray;guidata(hObject,handles);function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)后面输入如下程序imgGray=handles.imgGray;S1=imnoise(imgGray,salt pepper,0.02); %对灰度图像加入椒盐噪声axes(handles.axes4);imshow(S1);handles.S1= S1;guidata(hObject,handles);function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)后面输入如下程序S=handles.S;S2=imadjust(S,0 1,1 0,1.5); %对比度调整axes(handles.axes5);imshow(S2);4）能对图像加入各种噪声，并通过几种滤波算法实现去噪并显示结果。比较去噪效果。在function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, handles) 后面输入如下程序S1=handles.S1;axes(handles.axes6);val= get(hObject,Value);str= get(hObject,String);switch strval case 中值滤波 handles.current_data=medfilt2(S1); imshow(handles.current_data) case 均值滤波 h=ones(5,5)/25; J=imfilter(S1,h); handles.current_data=J; imshow(handles.current_data)endguidata(hObject,handles); 5）在滤波的基础上，能对图像进行各种锐化在function popupmenu2_Callback(hObject, eventdata, handles) 后面输入如下程序S1=handles.S1;axes(handles.axes7);val= get(hObject,Value);str= get(hObject,String);switch strval case Sobel handles.current_data=edge(S1,Sobel,0.05); imshow(handles.current_data) case Robert handles.current_data=edge(S1,Robert,0.05); imshow(handles.current_data) case Canny handles.current_data=edge(S1,Canny,0.05); imshow(handles.current_data) case prewitt handles.current_data=edge(S1,prewitt,0.05); imshow(handles.current_data) endguidata(hObject,handles); 6）图像直方图均衡，要求显示直方图统计，比较直方图均衡后的效果。在function popupmenu3_Callback(hObject, eventdata, handles) 后面输入如下程序S1=handles.S1;axes(handles.axes8);val= get(hObject,Value);str= get(hObject,String);switch strval case 均衡衡化效果 handles.current_data=histeq(S1); imshow(handles.current_data) figure(1); imhist(handles.current_data); case 线性变化映射效果 handles.current_data=imadjust(S1,0.3 0.7,); axes(handles.axes8); imshow(handles.current_data) figure(2); imhist(handles.current_data);endguidata(hObject,handles);均衡衡化的效果图 线性变化映射效果 7）对所裁剪的图像使其产生运动模糊并去除模糊在function popupmenu3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)添加如下程序img_crop=handles.img_crop;axes(handles.axes9);val= get(hObject,Value);str= get(hObject,String);switch strval case 运动模糊图像 len = 28; theta = 15; PSF=fspecial(motion,len,theta); MF=imfilter(img_crop,PSF,circular,conv); imshow(MF); case 去除运动模糊 len = 28; theta = 15; PSF=fspecial(motion,len,theta); MF=imfilter(img_crop,PSF,circular,conv); wnr=deconvwnr(MF,PSF); imshow(wnr) 8)在GUI界面下进行二次操作，对其重新加载在function pushbutton11_Callback(hObject, eventdata, handles)下添加如下程序cla(handles.axes1)axes(handles.axes1);l=imread( F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计yuan.jpg);imshow(l)cla(handles.axes2)axes(handles.axes2);l=imread( F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计empty.jpg);imshow(l)cla(handles.axes3)axes(handles.axes3);l=imread( F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计empty.jpg);imshow(l)cla(handles.axes4)axes(handles.axes4);l=imread( F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计empty.jpg);imshow(l)cla(handles.axes5)axes(handles.axes5);l=imread( F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计empty.jpg);imshow(l)cla(handles.axes6)axes(handles.axes6);l=imread( F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计empty.jpg);imshow(l)cla(handles.axes7)axes(handles.axes7);l=imread( F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计empty.jpg);imshow(l)cla(handles.axes8)axes(handles.axes8);l=imread( F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计empty.jpg);imshow(l)cla(handles.axes9)axes(handles.axes9);l=imread( F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计empty.jpg);imshow(l)9）整个程序的运行图片10）对GUI的的程序进行链接，在help帮助按钮下，即可进入help文件在function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles)输入如下程序winopen (F:MATLAB作业matlab课程设计图像处理课程设计help.doc)六、课程设计的体会一周