Matlab-DIP使用手册.doc.doc

1 Matlab 数字图像处理使用手册张淑军,青岛科技大学一. Matlab 简介 1 .简介–由美国 MathWorks 公司推出的计算机软件–目前最优秀的科学计算与数学应用软件之一–Matrix Laboratory (矩阵实验室)的简称 2 .软件功能–矩阵代数、微积分、应用数学、有限元法及科学计算–信号与系统、神经网络、小波分析及其应用–数字图像处理、计算机图形学、电子线路、电机学、自动控制与通信技术、物理、力学和机械振动…… 3 .特点–界面友好, 编程效率高? 矩阵为基本变量,语法结构简单, 命令表达式接近于常用的数学公式–功能强大,可扩展? 科学计算、数据分析与可视化系统仿真等? 自动控制、信号处理、图像处理、模糊逻辑、财政金融等–图形功能灵活? 二维和三维绘图功能? 实验数据分析与图表绘制 4 .运行界面–命令窗口:交互操作(输入数据和命令);反馈运行结果–工作空间:主要查看定义的变量;保存和加载–命令历史记录:显示已执行的命令–当前目录:显示当前工作路径 2 5 .相关文件–ma t文件: mat 数据格式是 matlab 的数据存储的标准格式。可以调用matlab 的子程序库,用 c或fortan 调用 mat 格式的数据。如: ? matopen 打开mat 文件? matclose 关闭 mat 文件? magetfp 取得 mat 文件的 c语言句柄? matGetArray 取得一个数组– m文件:编写 Matlab 源代码的文件。– asv 文件:,程序非正常退出的时候恢复用的,可以用记事本打开看一下,如果 matlab 正常关闭的话,删掉没影响。在file-preference-Editor/debugger-autosave 里可以改设置。二. Matlab 的安装 系统必须安装 Matlab 2006b 或以上版本。 和以上版本。 ( Help ),便于自学和检索。三. Matlab 常用工具箱 Matlab 包含拥有数百个内部函数的主工具箱( Matlab Main Toolbox )和 30 多种工具箱( toolbox )。工具箱又可分为功能性工具箱和学科工具箱。–功能性工具箱: 用来扩充 Matlab 的符号计算、可视化建模仿真、文字处理和实时控制等功能; –学科工具箱: 是专业性比较强的工具箱, 如图像处理工具箱(Image Processing Toolbox )、控制系统工具箱(Control System Toolbox )、信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox) 、神经网络工具箱( work Toolbox )等都属于此类。开放性使得 Matlab 广受用户欢迎。这些附加的工具箱,及单独提供的专用 Matlab 函数集,扩展了 Matlab 环境,以解决这些应用领域内特定类型的问题。除内部函数外,所有 Matlab 主工具箱和各种工具箱都是可读、可修改的文件,用户通过对源代码的修改或加入自己编写的程序可构造新的专用工具箱。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的。所支持的图像处理操作有:图像的几何操作、邻域和区域操作、图像变换、图像恢复与增强、 3 线性滤波和滤波器设计、变换(如 DCT 变换等) 、图像分析和统计、二值图像操作等。举例说明: 1. 图像文件的读写和显示。 Matlab 提供了图像文件读入函数 imread( ), 用来读取如: bmp 、tip 、jpg 、gif 、pcx 、tiff 、gpeg 、hdf 、png 等各种格式的图像文件;图像写入函数 imwrite( ),图像显示函数 image( ) ,imshow( )等。 2. 图像处理的基本运算。Matlab 提供了图像的和、差等线性运算,以及卷积、相关、滤波等非线性运算。如:conv2(I, J)实现了 I,J 两幅图像的卷积。 3. 图像变换。Matlab 提供了一维和二维离散傅立叶变换(DFT )、快速傅立叶变换(FFT )、离散余弦变换(DCT )及其反变换函数、连续小波变换( CWT )、离散小波变换( DWT )及其反变换等多种变换函数。 4. 图像分析和增强。针对图像的统计计算, Matlab 提供了直方图均衡、中值滤波、对比度调整、图像校正、自适应滤波等对图像进行的处理。 5. 图像的数学形态学处理。针对二值图像,Matlab 提供了丰富的数学形态学运算函数:腐蚀( Erode ) 、膨胀( Dilate )算子、以及在此基础上的开( Open )、闭( Close )算子、厚化( Thicken )、薄化( Thin )算子。