《数字图像处理》课程设计报告-数字图像处理演示系统.doc

XX大学课程设计
《数字图像处理》
课程设计报告
题目: 数字图像处理演示系统
专业: 信息与计算科学
学号:
组长:
指导教师:
成绩:
二〇一〇年六月二十六日


|一、课程设计目的
数字图像处理的目的是改善图像的质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。
目前,图像处理演示系统应用领域广泛医学、军事、科研、商业等领域。因为数字图像处理技术易于实现非线性处理,处理程序和处理参数可变,故是一项通用性强,精度高,处理方法灵活,信息保存、传送可靠的图像处理技术。本图像处理演示系统以数字图像处理理论为基础,对某些常用功能进行界面化设计,便于初级用户的操作。
二、课程设计基本要求
1、能加载和显示原始图像,显示和输出处理后的图像;
2、系统要便于维护和具备可扩展性;
3、界面友好便于操作;
4、数字图像处理演示系统应该具备图像的几何变换(平移、缩放、旋转、翻转)、图像增强(空间域的平滑滤波与锐化滤波)的简单处理功能。
三、分组情况;
1、组长:
:负责全过程进行及整理材料
组员:
:设计全过程的监督及协助、部分源程序代码的编写和整个源程序代码的整理。
:图像分析及调试,信息的分类处理
:在书上查找相关概念内容
四、简介;
1、几何变换
几何变换又称为几何运算,它是图像处理和图像分析的重要内容之一。通过几何运算,可以根据应用的需要使原图像产生大小、形状、和位置等各方面的变化。简单的说,几何变换可以改变像素点所在的几何位置,以及图像中各物体之间的空间位置关系,这种运算可以被看成是将各物体在图像内移动,特别是图像具有一定的规律性时,一个图像可以由另外一个图像通过几何变换来产生。实际上,一个不受约束的几何变换,可将输入图像的一个点变换到输出图像中的任意
位置。几何变换不仅提供了产生某些特殊图像的可能,甚至还可以使图像处理程序设计简单化。从变换性质来分可以分为图像的位置变换、形状变换等
2、图像增强
图像增强是数字图像处理的基本内容之一,其目的是根据应用需要突出图像中的某些“有用”的信息,削弱或去除不需要的信息,以达到扩大图像中不同物体特征之间的差别,使处理后的图像对于特定应用而言,比原始图像更合适,或者为图像的信息提取以及其他图像分析技术奠定了基础。一般情况下,经过增强处理后,图像的视觉效果会发生改变,这种变化意味着图像的视觉效果得到了改善,某些特定信息得到了增强。
五、设计思想:
1、图像处理演示系统实现工具的选择
使用MATLAB软件进行界面设计及程序编写。
2、选择MATLAB软件原因
之所以选择MATLAB工具是因为: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。MATLAB全称是Matrix Laboratory(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(Image Processing Toolbox)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、图像分析与图像增强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作。
3 系统结构框图
图像处理系统
文件
图像
增强
几何变换
绘制直方图
帮助
打开
保存
平滑滤波增强
锐化滤波增强
图像的平移
图像的旋转
图像的缩放
图像的翻转
横轴翻转
纵轴翻转
六、图形用户界面设计
GUI是实现人机交互的中介,可以通过它实现数据输入、处理和输出。MATLAB提供了一个专门的GUI设计工具——图形用户界面开发环境(GUIDE),使用该工具,可以快速完成GUI设计任务。利用MATLAB提供的有关数据,还可以创建工