基于matlab的數(shù)字圖像處理算法研究與仿真開題報告

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計 </b></p><p><b>　?。?013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 院 物理電氣信息學院 </p><p

2、>　　專 業(yè) 通信工程 </p><p>　　年 級 09級通信工程一班 </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務書</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計開題報告</b&

3、gt;</p><p>　　一．課題來源、意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 </p><p><b>　　1.課題來源</b></p><p>　　寧夏大學物理電氣信息學院本科畢業(yè)設(shè)計選題指南</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源。人類感知的外界信息70％以上是通過視覺得到的，因此，圖像處理的應用領(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、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單化，特別是圖像具有一定的規(guī)律性時，一個圖像可以由另一個圖像通過幾何變換來實現(xiàn)；圖像增強在整個圖像處理過程中起著承前啟后的重要作用，對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)量和視覺效果，或?qū)D像轉(zhuǎn)換成更適合于人眼觀察或機器分析識別的形式，以便從圖像中獲取更加有用的信息，由于圖像增強與感興趣物體的特性、觀察者的習慣和處理目的密切相關(guān)，因此圖像增強帶有很強的針對性；噪聲是妨礙人們感覺器官對所接受的信源信息理解的因素，且使圖像變得模糊，甚至淹沒圖像特征，給后面圖像區(qū)域分割分析判斷等工作帶來了困難，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、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)字圖像的邊緣檢測是圖像分割、目標區(qū)域的識別、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越復雜，不斷有新的處理算法被采用，而仿真是對其進行研究的一個重要的、不可缺少的手段。然而采用何種語言或軟件將對仿真是否方便、仿真速度是否容易收斂和計算精度等方面產(chǎn)生很大地影響，而MATLAB 語言在其仿真研究中被成功方便地應用在數(shù)字圖像的處理和算法研究中。 </p&

7、gt;<p>　　3.課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　?。?）國內(nèi)外研究綜述</p><p>　　盛道清在《圖像增強算法的研究》中就幾種有代表性的圖像增強算法如基于直方圖均衡化圖像增強算法和基于小波變換的圖像增強算法進行了研究、比較，分析了各自的優(yōu)缺點并指明了其最佳適用場景。</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數(shù)字圖像進行去噪效果的分析比較和仿真實現(xiàn)。最后，運用MATLAB中小波工具箱驗證了小波變換的濾波效果。結(jié)果表明，小波的時頻特性，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》中針對數(shù)字圖像處理中的典型去噪算法，利用 MATLAB進行分析處理，并從主觀和客觀兩個角度對數(shù)字圖像的去噪效果進行分析。在分

9、析過程中可以看出，針對不同類型的噪聲需要相應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際運用以及前景。通過使用傅立葉變換算法和小波變換算法對同一幅圖像進行降噪處理的比較,得出小波變換的主要特點就是能夠提供局部細化與分析的功能。</p><p&

10、gt;　　孔銀昌在《數(shù)字圖像邊緣提取算子基于 MATLAB的實現(xiàn)》中主要通過對 Canny 和 Log 算子的分析以及通過MATLAB編程仿真實驗對比，得出兩種算子的適用范圍，并為實際采用合適的圖像邊緣檢測技術(shù)提供參考。</p><p>　　包宋健等在《MATLAB語言在數(shù)字圖像處理中的應用》中實例說明MATLAB語言非常適合數(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》通過中值濾波實現(xiàn)圖像平滑處理,以及圖像邊緣檢測等實例,說明了應用MATLAB語言編程及其工具箱進行數(shù)字圖像處理的方法,驗證了該語言具有強大的圖像處理能力。</p><p>　　叢波在《基于MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)及應用》中簡述了數(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)。通過圖像處理實例

12、說明MATLAB 語言編程及工具箱進行數(shù)字圖像處理的方法，驗證MATLAB語言具有強大的圖像處理能力。 </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，最后介紹了可實現(xiàn)數(shù)字圖像處理技術(shù)的一種有效的實用工具——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現(xiàn)》中介紹了如何利用MATLAB 及其圖像處理工具箱進行數(shù)字圖像處理，重點論述了利用 MATLAB 實現(xiàn)圖像增強方法進行圖像處理。</p><p>　?。?）數(shù)字圖像處理的發(fā)展方向</p><p>　　a:在進一步提高精度的同時著重解決處理速度問題。</p><p>　　b:移植和借鑒其他學科的技術(shù)和研究成果

14、，創(chuàng)造新的處理方法。</p><p>　　c:加強邊緣學科的研究工作。</p><p><b>　　d:加強理論研究</b></p><p>　　e:圖像處理領(lǐng)域的標準化</p><p>　　二．課題研究內(nèi)容及研究方案</p><p><b>　　1.課題研究內(nèi)容</b>&l

15、t;/p><p>　?。?）數(shù)字圖像處理的優(yōu)點及目的與意義。</p><p>　?。?）數(shù)字圖像處理中的變換、去噪、增強、邊緣提取的理論及實現(xiàn)。</p><p>　?。?）介紹了MATLAB基本知識及學習MATLAB程序設(shè)計，主要研究如何利用MATLAB圖像處理工具箱，設(shè)計和實現(xiàn)自己的圖像，分析 MATLAB 軟件及其在圖像處理中的應用，最后通過實例說明處理效果。<

16、;/p><p>　?。?）對已有算法的比較研究和仿真。</p><p><b>　　2.課題實施方案</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；通過直方圖均衡化圖像增強算法、小波變換圖像增強算法實現(xiàn)了數(shù)字圖像的增強；

17、以中值濾波法、均值濾波法、小波變換法為依據(jù)實現(xiàn)了數(shù)字圖像的去噪；通過Log、Canny為基礎(chǔ)實現(xiàn)了數(shù)字圖像的邊緣提取；通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)對數(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科，是未來技術(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，應用領(lǐng)域十分廣泛。數(shù)字圖像處理既然是交叉

18、前沿學科，需要掌握的基礎(chǔ)知識不少，其中有很多知識是研究生階段才會學習，知識量較龐大，對于本科生有一定的難度。 1.數(shù)理基礎(chǔ)非常重要，本科里面所學的高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計都屬于其基礎(chǔ)，本人數(shù)理知識還有欠缺。 2.專業(yè)課程中的信號系統(tǒng)、數(shù)字信號處理（特別要弄清楚傅立葉理論）屬于其理論知識，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一些，調(diào)研資料就會用到英

19、語，由于本人英語水平不高，所以查閱外文資料有一定困難。</p><p>　　4.計算機應用方面，光有想法不能實現(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. 工作量和進度安排</p><p>　　1.選題 2012-10-16~2012-10-31</p><p>　　2.開題、設(shè)置課題

20、設(shè)計任務及查閱資料 2012-11- 1~2013- 1-15</p><p>　　3.利用軟件進行圖像處理，記錄其結(jié)果，進行課題分析，并且完成課題設(shè)計論文。 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</b></p&

22、gt;<p>　　[1] 盛道清.圖像增強算法的研究.武漢科技大學碩士學位論文.</p><p>　　[2] 盛仲飆.基于MATLAB的圖像去噪算法研究[J].河 南 科 學,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].廣西大學學報(自然科學版),2005，30：140-142.</p><p>　　[5]孔銀昌.數(shù)字圖像邊緣提取算子基于MATLAB 的實現(xiàn)[J].Value Engineering,2012，171-172.</p><p>　　[6] 包宋建，許艷英，陳帥華.MATLAB語言在數(shù)

24、字圖像處理中的應用[J].工業(yè)控制計算機,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)大學學報,2009,20(2):53-56.</p><p>　　[8]叢 波.基于MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)及應用[J].中國科技信息,2011，(5):85-86、89.</p><p>　　[9]周