MATLAB在图像处理中的应用说明.doc

《MATLAB语言》课程论文 MATLAB在图像处理中的应用 姓名：魏晶茹 学号：12010245218 专业：通信工程 班级：通信工程1班 指导老师：汤全武 学院：物理电气信息学院 完成日期：2011年12月1 （魏晶茹 12010245218 2010级通信工程班） [摘要] MATLAB语言因具有功能强、效率高、简单易学等特点，在许多领域得到广泛应用。强大的绘图功能是MATLAB的特点之一。MATLAB提供了一系列的绘图函数，本文在简要介绍MATLAB软件的基础上, 结合其图象处理工具箱, 重点分析了MATLAB在图象处理中的应用。通过实例验证了该语言具有强大图形处理能力, 是一种简洁易学, 可读性强、功能强大的应用软件。 [关键词]MATLAB语言、图像处理、直方图均衡化 问题的提出 MATLAB 语言是当今国际上科学界 (尤其是自动控制领域) 最具影响力、也是最有活力的软件。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。MATLAB 语言在各国高校与研究单位起着重大的作用。它是集数值计算、符号运算、可视化建模、仿真和图形处理等多种功能为一体的一种编程语言。 MATLAB语言具有强大的以图形化显示矩阵和数组的能力，同时它给这些图形增加注释并且可以对图形进行标注和打印。MATLAB的图形技术包括二维和三维的可视化、图形处理、动画等高层次的专业图形的高级绘图，例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等。又包括一些可以让用户灵活控制图形技术创建图形用户界面。那么MATLAB中图形是怎样产生又是怎样处理的呢？ 二、MATLAB的主要功能及特点 MATLAB近几年广泛用于图像处理和识别, 使用MATLAB设计模式识别应用软件将使设计者获得更大的自由, 可以任意执行特殊的算法和实现复杂的操作,MATLAB之所以成为世界顶级的科学计算与数学应用软件, 是因为它随着版本的升级与不断完善而具有愈来愈强大的功能。(1)数值计算功能。(2)符号计算功能。(3)数据分析功能。(4)动态仿真功能。(5)图形文字统一处理功能。 MATLAB 有三大特点:一是功能强大。主要包括数值计算和符号计算、计算结果和编程可视化、数学和文字统一处理、离线和在线计算。二是界面友好,编程效率高。MATLAB 是一种以矩阵为基本单元的可视化程序设计语言, 语法结构简单, 数据类型单一,指令表达与标准教科书的数学表达式相近。三是开放性强。MATLAB 有很好的可扩充性, 可以把它当成一种更高级的语言去使用。使用它很容易编写各种通用或专用应用程序。 三、MATLAB 的图像处理工具概述 MATLAB 提供20类图像处理函数,涵盖了图像处理的包括近期研究成果在内的几乎所有的技术方法,是学习和研究图像处理的人员难得的宝贵资料和加工工具箱。这些函数按其功能可分为:图像显示;图像文件;图像算术运算;几何变换;图像登记;像素值与统计;图像分析;图像增强;线性滤波;线性二元滤波设计;图像去模糊;图像变换;邻域与块处理; 灰度与二值图像的形态学运算;结构元素创建与处理;基于边缘的处理; 色彩映射表操作;色彩空间变换;图像类型与类型转换。 : 用imread()读取图像,imwrite()输出图像, 把图像显示于屏幕有imshow(),image ()等函数。imerop ()对图像进行裁剪, 图像的插值缩放可用imresize()函数实现。旋转用imrotate()实现。 四、MATLAB在图像处理中的应用 MATLAB中的图像处理工具箱几乎包括了经典图像处理的所有方面, 从基本的图像增强到图像分割,MATLAB都提供了简便的函数调用来实现许多经典的图像处理方法。理工具箱函数包括12类:(1)图像文件操作和显示函数;(2)图像的矩阵表示及运算函数;(3)图像增强函数;(4)图像变换函数(5)图像的空间变换函数;(6)二值形态学操作函数;(7)图像分析和理解函数;(8)其它的一些图像处理函数。另外MATLAB提供了对多种图像文件格式的读写和显示,这使得MATLAB在集成环境中进行图像处理的实验模拟非常方便。 MATLAB具有很强的绘图功能, 可以方便地实现一维和二维函数或数据的可视化显示。例如对于图象处理中常用的二维高斯函数, 只用下面三条语句即可绘出时的三维图形, 如图1所示。 程序如下： [x,y]=meshgrid(-4:0.2:4); %产生平面区域内的网格坐标矩阵 z=exp((-x.*x-y.*y)/2)/(2*pi); %给出函数z mesh