matlab图像处理论文数字信号处理论文(1)
基于matlab的数字图像处理本科毕业设计论文
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基于matlab的数字图像处理-学位论文
安徽工业大学毕业设计(论文)说明书……………………………………………………装………………订………………线…………………………………………………………………安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称基于MATLAB的数字图像处理学院电气信息学院专业班级通信工程092班姓名学号毕业设计(论文)的主要内容及要求:1. 掌握数字图像处理的基本概念,了解数字图像处理的特点及其应用,了结图像的文件格式。
2. 掌握MATLAB仿真软件的基本知识和编程方法。
3. 掌握主要的图像处理方法及其原理(如图像增强,二值图像处理等),并通过MATLAB设计图像处理的程序来实现图像处理。
4. 翻译5000字英文资料。
5. 撰写毕业论文,并进行毕业答辩。
指导教师签字:安徽工业大学毕业设计(论文)说明书……………………………………………………装………………订………………线…………………………………………………………………摘要图像信息是人类获取信息的重要来源及利用信息的重要手段,图像处理科学技术是科学研究、社会生产及人类生活中不可缺少的强有力工具。
在信息社会中,数字图像处理科学在理论或实践上都存在着巨大的潜力。
数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。
数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。
图像处理的信息量很大,对处理速度的要求也比较高。
MATLAB强大的运算和图形展示功能,使图像处理变得更加的简单和直观。
本文介绍了MATLAB软件,基于MATLAB的数字图像处理环境和如何利用MATLAB 及其图像处理工具箱进行数字图像处理。
主要论述了利用MATLAB实现二值图像分析、图像增强、图像复原等图像处理。
关键词:MATLAB,数字图像处理,图像增强,二值图像,图像复原安徽工业大学毕业设计(论文)说明书……………………………………………………装………………订………………线…………………………………………………………………AbstractThe image information is a very important source for people to get the information and the important means of information, image processing technology is a powerful tool for scientific research, social production and human life.In the information society, the digital image processing science exists great potential both in theory or practice.Digital image processing is a computer using a certain algorithm for graphics and image processing technology. Digital image processing technology has been in various areas have a relatively wide range of applications.Image processing large amount of information, the speed of processing requirements are relatively high. MATLAB powerful computing and graphics display function, which makes image processing become more simple and intuitive.This paper introduces the MATLAB software and the MATLAB-based digital image processing environment, describes how to use the MATLAB Image Processing Toolbox for its digital image processing.Mainly discusses the use of MATLAB for image enhancement, the two value image analysis, image restoration and other image processing technologies.Keywords:MATLAB, digital image processing, image enhancement,two value image ,image restoration安徽工业大学毕业设计(论文)说明书……………………………………………………装………………订………………线…………………………………………………………………目录第1章绪论......................................... 错误!未定义书签。
基于matlab编程的数字图像处理论文
基于matlab编程的数字图像处理论文郑州航空工业管理学院结课设计(论文)2008 级电子信息工程专业 0813083 班级课程数字图像处理姓名苏冰山学号 081308322指导教师陈宇职称讲师二О一一年十月十七一、引言数字图像处理是一门新兴技术,随着计算机硬件的发展,数字图像的实时处理已经成为可能,由于数字图像处理的各种算法的出现,使得其处理速度越来越快,能更好的为人们服务。
数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。
数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。
图像处理的信息量很大,对处理速度的要求也比较高。
MATLAB强大的运算和图形展示功能,使图像处理变得更加的简单和直观。
本次结课设计基于MATLAB的数字图像处理环境,利用MATLAB及其图像处理工具箱进行数字图像处理,并通过一些例子来说明利用MATLAB图像处理工具箱进行图像处理的方法。
论述了利用MATLAB实现灰度图像增强技术研究与设计。
二、设计内容此次设计探究了灰度图像增强技术在MATLAB的数字图像处理环境下的实现,主要包括空域变换增强和空域滤波增强的基本原理及编程实现。
涉及对比度的增强、图像求反、线性平滑滤波器、非线性平滑滤波器、低通滤波、高通滤波的程序算法实现及运行后的效果图。
灰度图像增强图像增强是一类基本的图像处理技术,其目的是对图像进行加工,以得到对具体应用来说视觉效果更好、更有用的图像。
这里的好和有用要因具体的应用目的和要求而异,并且所需的具体增强技术也可不同。
目前常用的增强技术根据其处理所进行的空间不同,可分为基于图像域的方法和基于变化域的方法。
第一类,直接在图像所在的空间进行处理,也就是在像素组成的空间里直接对像素进行操作;第二类,在图像的变化域对图像进行间接处理。
空域增强方法可表示为:g(x,y)=EH[f(x,y)]其中f(x,y)和g(x,y)分别为增强前后的图像,EH代表增强操作。
基于MATLAB的数字信号处理1
基于MATLAB的数字信号处理1MATLAB的综合实验一、实验目的及要求培养学生利用Matlab解决专业问题的能力。
二、实验设备(环境)及要求1.计算机2.Matlab软件编程实验平台三、实验内容1、编程实现一个数字信号处理的仿真系统。
要求具有界面并实现以下功能:1)能产生(得到)并选择各种数字信号(sin、方波、三角波、语音、噪声及其叠加);2)具有DFT、DCT和DWT变换功能,并对各种信号进行变换;3)设计滤波器实现低通、高通、带通滤波,得到输出信号的频域特性和时间序列;4)输入一段叠加了噪声的语音信号,显示其频谱特性,通过变换或滤波对其降噪,得到输出信号的频域特性和时间序列。
四、设计思想本系统包含有三个主要部分:信号产生与变换模块,滤波器模块和语音噪声处理。
信号产生与变换通过输入信号频率和采样频率实现正弦、方波、三角波、语音信号的产生以及噪声的叠加,系统设定信号持续时间为0.05s,语音信号为截取了一段2s的声音信号。
同时对各个信号进行DFT,DCT和DWT变换,且变换点数N=256,同时设定DWT变换时的小波类型为db1。
滤波器模块设计了四个IIR 滤波器(巴特沃斯、切比雪夫Ⅰ型,切比雪夫Ⅱ型和椭圆滤波器),并分别实现低通,高通和带通。
界面设计了各种滤波器所需参数的输入模块。
系统设定待滤波信号持续时间为0.05s,包含有3个频率成分,S=sin(2*pi*f*t)+ sin(2*pi*5*f*t)+sin(2*pi*8*f*t),其中f为输入信号频率,S通过低通、带通、高通滤波器之后,分别得到频率为f,5f和8f的正弦信号,实现信号滤波。
语音噪声处理部分是一个复选框按钮,通过巴特沃斯低通滤波器对其进行降噪,设计中通过观察噪声语音信号的频谱得到低通滤波器的截止频率和阻带起始频率,并合理输入通带衰减与阻带衰减,最终得到理想的降噪结果。
数字滤波器设计过程中用到了如下的一些matlab设计函数:buttord、butter,cheb1ord、cheby1,cheb2ord、cheby2,ellipord、ellip。
matlab 数字图像处理论文
河北工业大学城市学院毕业论文作者:杨超学号:073142系专题:业:目:机械系测控技术与仪器数字图像处理软件包的开发设计指导者:评阅者:张宗华(姓名)(姓名)教授(专业技术职务)(专业技术职务)2011 年6月4日河北工业大学城市学院2011 届毕业论文11河北工业大学城市学院2011 届毕业论文目次1 引言 (3)1.1 数字图像处理简介 (3)1.2 数字图像处理的应用 (3)1.3 软件包的设计 (4)2 MATLAB 图像处理工具箱 (5)2.1 MATLAB 简介 (5)2.2 图像处理工具箱简介 (5)3 图形用户界面 (7)3.1 图形用户界面简介 (7)3.2 MATLAB 常用的基本命令 (7)3.3 常用图像操作 (8)3.5 GUI 的创建 (10)3.6 GUI 的应用 (12)4 数字图像处理软件的设计 (14)4.1 图像的读入和显示 (14)4.2 格式转换 (15)4.3 图像的灰度变换 (20)4.4 图像的二值化 (21)4.5 图像直方图 (22)4.6 图像锐化 (24)4.6.1 线性锐化滤波器 (24)4.6.2 非线性锐化滤波器 (25)4.7 图像边界提取 (26)4.8 图像边缘检测 (27)5.EXE 文件的生成 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (34)2( 河北工业大学城市学院 2011 届毕业论文1引言1.1 数字图像处理简介数字图像处理是一门利用计算机对图像进行处理的学科。
主要讲解利用计算机处 理图像的基本原理和方法。
随着计算机和信息技术的发展,数字图像处理的地位和作 用越来越突出,由于其实用价值高,应用范围极为广泛,现已应用于军事技术、政府 部门和医疗卫生等多种领域。
图像处理的算法和实践都需要在计算机上实现,将MATLAB 软件引入数字信号处理 中。
MATLAB 软件为数字图像处理提供了功能丰富的工具,通过计算机演示,将抽象 的理论转化为形象可视化的图形,可以形象直观地展示出抽象复杂的内容。
基于MATLAB的数字图像处理系统的研究毕业设计论文
摘要数字图像处理是近几年来新兴的研究领域,受到越来越多的学者的高度重视。
因为图像在生成、传递、压缩、储存、变换等诸多过程中,会受到不利成分的影响。
比方分别在不一样的照明情况下操作,会引起图像亮度的转变;操作设备时,不可避免地会发生抖动,这样做的话就会引起图像位移;捕获到的图像对比度较低或是位置不契合等等。
所以想要获得清晰的图像就要对图像进行数字图像的处理。
本文主要从图像增强、图像复原、图像编码的Matlab仿真以及GUI板块的设计四个角度进行研究。
在本文中图像增强主要深入讨论了使用灰度变换函数去拉伸图像的对比度,使用直方图均衡化去合理分配图像的灰度,使用空域滤波和频域滤波使图像变得越发清晰。
图像编码主要简述的就是编码冗余、空间冗余以及不相关信息,通过以上图像编码的三种方法可以减小图片的冗余度和加大数据压缩比等等。
图像复原主要概述的是维纳滤波、最小二乘法滤波以及L-R滤波三种滤波方法,这三种滤波方式可以达到过滤掉图像中模糊部分的目的。
通过可视化界面达到了将以上三种图像处理方法结合在一起的目的。
在GUI 界面中,只要选定一种处理方式并按下“开始”按钮就能够执行相应的处理方法,而且会同时得到原始图像与处理后的图像。
关键字:图像增强;图像压缩;图像复原;Matlab;GUIAbstractDigital image processing is the emerging research field in recent years, by more and more scholars attach great importance.Because the image in the generation, transmission, compression, storage, transformation and many other processes, will be affected by the adverse effects.For example, in the case of different lighting operations, will cause the image brightness changes; operating equipment, it will inevitably jitter, so it will cause image displacement;The captured image is low or the position is not fit and so on. So you want to get a clear image of the image is necessary to digital image processing.This paper mainly studies image enhancement, image restoration, Matlab simulation of image coding and GUI design.In this paper, the image enhancement mainly discusses the contrast of using the gray scale transformation function to stretch the image, and uses the histogram equalization to rationally distribute the gray scale of the image. The use of spatial filtering and frequency domain filtering makes the image become more and more clear.Image coding is mainly described in the coding redundancy, spatial redundancy and irrelevant information, through the above image encoding of the three methods can reduce the redundancy of the picture and increase the data compression ratio and so on.Image restoration is mainly summarized in the Wiener filter, least squares filtering and L-R filter three filtering methods, these three filtering methods can be filtered to filter out the purpose of the fuzzy part of the image.Through the visual interface to achieve the above three kinds of image processing methods together for the purpose. In the GUI interface, as long as the selection of a processing method and press the "start" button to be able to perform the appropriate processing methods, and will also get the original image and processed images.Key words: image enhancement; image compression; image restoration; Matlab; GUI第1章绪论1.1 课题研究背景及意义当今这个时代,信息传播迅速,大家也从各种渠道上获取信息,时刻掌握世界的动态。
基于matlab的数字图像处理仿真分析毕业论文[管理资料]
摘要数字图像处理是一门新兴技术,随着计算机硬件的发展,其处理能力的不断增强,数字图像的实时处理已经成为可能。
由于数字图像处理的各种算法的出现,图像处理学科在飞速发展的同时逐渐向其他学科交叉渗透。
数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。
这种处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。
MATLAB是一种优秀的数学工具,具有强大的运算功能和图形展示功能,使图像处理变得更加的简单和直观。
本文介绍了MATLAB语言的特点,包括MATLAB软件的简介和基本使用方法说明。
介绍了基于MATLAB图像处理的实现和仿真,包含图像的编辑、图像的变形、噪声与滤波以及频谱分析等。
关键词: MATLAB;数字图像处理AbstractDigital image processing is an emerging technology, with the development of computer hardware and the processing capacity, real-time digital image processing has become possible. Due to digital image processing algorithms to appear, with the rapid development of the subject of image processing, it has also gradually permeated to other subjects. Digital image processing is used by some algorithms computer graphics image processing technology, and it has been in many areas have a wide range of applications. MATLAB is an excellent math tool, and it has powerful computing and graphics display capabilities. So it makes images processing become more simple and intuitive. This paper introduces characteristics of MATLAB Image Processing Toolbox for its digital image processing, including the introduction of MATLAB and its usage. The paper also introduces the simulation and analysis of image processing based on MATLAB, including the level of gray , brightness, scaling, rotating, noise, filtering, and frequency analysis. Key words: MATLAB ;Digital image processing目录一绪论 (1)(一)数字图像处理概述 (1)(二)数字图像处理目的 (1)(三)MATLAB软件基本知识介绍 (2)二基于MATLAB数字图像处理的实现和仿真 (3)(一)使用MATLAB实现对图像的基本运算 (3)1、图像缩放 (3)2、图像裁剪 (5)3、图像灰度调节 (6)(二)使用MATLAB对图像进行旋转变形 (7)(三)噪声 (9)(四)均值滤波 (11)(五)频谱分析 (12)三总结与展望 (14)参考文献 (15)致谢 (16)文献翻译 (17)(一)英文原文 (17)(二)中文翻译 (20)一、绪论(一)数字图像处理概述图像是一种重要的信息源,图像处理的最终目的就是要帮助人类理解信息的内涵。
基于Matlab的图像处理技术研究
基于Matlab的图像处理技术研究图像处理技术在当今社会中得到越来越广泛的应用。
基于Matlab的图像处理技术研究,是一种比较成熟的图像处理方案。
本篇文章将就这一方面进行探讨。
一、Matlab简介由MathWorks公司开发的Matlab(Matrix Laboratory),是一种高级的技术计算语言,可用于数字信号处理、图像处理、统计分析、人工智能、机器学习等方面应用。
Matlab具有高效的数据处理能力和丰富的功能库等特点,适用于科学计算、工程分析、控制设计等多个领域。
二、Matlab在图像处理中的应用Matlab在图像处理中的应用非常广泛,主要包括以下几个方面。
1. 图像读取与显示Matlab可以读取多种格式的图像文件,其中包括bmp、gif、jpg、png等。
同时,Matlab提供的图像处理函数,能够将图像格式进行转换,使其能够在不同的图像处理环境中使用。
2. 图像增强Matlab提供了多种图像增强算法,用于对图像进行清晰度、鲜艳度、对比度等方面的提高。
这些算法可以使得图像更加易于观察和理解,从而提高图像处理效率。
3. 图像分割与特征提取图像分割是指将图像中的区域划分成多个不同的部分。
Matlab提供了多种图像分割算法,包括阈值分割、区域分割、边缘检测等,可以实现对图像中不同部分的分割。
同时,Matlab还支持对图像中不同区域的特征提取,例如面积、周长、形状等等,这些特征可用于后续的图像识别和分类工作。
4. 图像识别与分类Matlab提供了多种图像分类算法,可以对特定类型的图像进行识别和分类。
其中最为常见的算法是支持向量机(SVM)算法。
该算法可以对图像进行特征提取和分类,利用训练数据建立分类模型,对新的图像进行自动分类。
三、基于Matlab的图像处理案例1. 图像去噪Matlab中提供了多个图像去噪算法,常用的有小波去噪算法和中值滤波算法。
下面是一个基于Matlab的小波去噪案例。
2. 图像分割Matlab中提供了多种图像分割算法,本示例中使用的是区域增长算法,可以将图像中相似的颜色区域用于分割。
基于matlab的数字图像处理毕业论文
基于matlab的数字图像处理毕业论文基于matlab的数字图像处理毕业论文学号0711******* 编号2011020323 研究类型理论研究分类号TP391.41 HUBEI NORMAL UNIVERSITY 学士学位论文Bachelor’s Thesis 论文题目基于MATLAB的数字图像处理作者姓名李灿辉指导教师杨义发所在院系物理与电子科学学院专业名称电子信息科学与技术完成时间2011.5.15 湖北师范学院学士学位论文(设计)诚信承诺书中文题目:基于MATLAB的数字图像处理外文题目:Digital image processing based on MATLAB 学生姓名李灿辉学号2007112020323 院系专业物理与电子科学学院电子信息科学与技术班级0703 学生承诺我承诺在毕业论文(设计)活动中遵守学校有关规定,恪守学术规范,本人毕业论文(设计)内容除特别注明和引用外,均为本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的情况。
如有违规行为,我愿承担一切责任,接受学校的处理。
学生(签名):2011年5月15日指导教师承诺我承诺在指导学生毕业论文(设计)活动中遵守学校有关规定,恪守学术规范,经过本人核查,该生毕业论文(设计)内容除特别注明和引用外,均为该生本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的现象。
指导教师(签名):2011年5月15日目录湖北师范学院学士学位论文(设计)诚信承诺书I 目录II 摘要1 1.前言2 2.数字图像处理基本内容3 2.1数字图像处理综述3 2.2数字图像处理的过程及内容方法4 2.3图像变换4 2.4 图像增强4 2.5图像分割5 2.6 图像复原6 2.7 MATLAB简介6 3.利用MATLAB 图像处理分析及新方案7 3.1 计算结果7 3.2 计算结果分析11 4.小结12 4.1 本文主要工作总结12 4.2 展望13 5.致谢14 参考文献15 附录16 湖北师范学院学士学位论文评审表II 湖北师范学院2011届物理与电子科学学院学士学位论文基于MATLAB的数字图像处理李灿辉(湖北师范学院物理与电子科学学院,湖北黄石435002) 摘要:本文简述了数字图像处理的一些基本方法和技术。
MATLAB在数字信号处理中的应用(1)
M A TLAB在数字信号处理中的应用中国矿业大学信电学院 徐州工程学院 朱雷平[摘 要]介绍了M A TLAB在数字信号处理中的应用。
数字信号处理是现代数字科学技术发展的基础。
文中以实际程序来介绍了基础序列的显示、序列运算、傅立叶变换、频谱分析、数字低通滤波器的设计。
数字技术发展中离散信号计算的运算量、精度必然要求越来越高,M A TLAB将得到广泛的应用,有着广阔的前景。
[关键词]M A TLAB 数字信号处理 数字信号分析处理是现代数字电子技术中的基础,在分析过程中应用M A T l AB软件带来直观的分析结果,从实验室的数字信号处理,到日常生活的家用电器信号数字处理,都有广阔的应用前景。
M A TLAB在数字信号分析中的应用,将会使数字信号处理技术简单化、实用化,原本神秘复杂的数学运算和变化可用一简单的命令输入,很快得到信号的处理结果。
学科发展过程中产生如FTRAN语言、C语言等计算语言,相对这些语言语法要求较高,M A TLAB支持演草纸式计算环境,M A TLAB要比使用Basic、Fo rtran和C语言等提高效率许多倍。
1、数字信号处理基础数字信号处理主要研究用数字序列或符号序列表示信号,并用数字计算方法对这些序列进行处理,以便把信号变换成符合某种需要的形式。
数字信号处理的主要内容包括频谱分析与数字滤波及信号的识别等。
数字信号处理中常用的运算有:差分方程计算、相关系数计算、离散傅里叶变换计算、功率谱密度计算、矩阵运算、对数和指数运算、复频率变换及模数和数值转换等。
很多数字信号处理问题,都可以用这些或加上其它的基本运算,经过适当的组合来实现。
2、M A T l AB在数字信号处理中的应用2.1基本数字信号序列的显示与数学运算数字信号处理的基础是离散信号及离散系统,在M A TLAB 中可直观快速进行离散信号的显示与运算。
线性移不变系统的抽样响应h(n)=(0.6)n u(n),输入序列x(n)=u(n)-u(n-10),系统的输出。
毕业论文基于MATLAB数字信号处理教学实验系统
分类号编号一、毕业论文的目的通过本次毕业设计的完成,锻炼学生综合运用所学知识进行实践的能力,提高学生自学新知识、掌握新技术的能力,培养学生的创新意识和创新能力,并通过毕业设计论文的完成提高学生知识表达,语言组织的水平,使学生的科研水平上一个层次。
二、主要内容通过研究利用MATLAB实现基本序列的计算、基本信号的产生、离散傅里叶变换、数字滤波器设计等实验,让基于MATLAB的教学实验系统更具体化,充分利用MATLAB 仿真软件以加深对课程原理和方法的理解。
三、重点研究问题1.分析基本信号的产生、序列的基本运算和傅里叶变换、滤波器设计等实验;2.使用MATLAB编辑GUI界面,设计出对信号的系统分析、离散傅里叶变换和数字滤波器等并进行仿真;四、主要研究方法1.研究分析数字信号处理实验;2.利用MATLAB这个平台,设计各个实验的GUI界面;3.使用MATLAB进行设计,调试,收集并分析数据。
五、论文成果要求1.翻译外文资料,要求不少于2000汉字;2.给出实现基本信号的产生、序列的基本运算、离散傅里叶变换等实验的设计程序(正常运行)及分析结果;3.提交正文在10000字以上毕业设计说明书,要求格式规范,文字叙述严谨流畅,图形图表清晰美观,正文中应包括目录、中英文摘要、序言、研究内容、参考文献等。
六、时间安排第1~2周:实习;第3~4周:查阅参考文献、写开题报告;第5周:进行理论分析第6周:进行基本信号的产生、基本序列运算、傅里叶变换、数字滤波器等实验分析;第7周:进行数字滤波器等实验的设计;第8~9周:具体编程、调试;第10~11周:建立GUI界面,对结果进行分析;第12~13周:外文翻译、撰写论文;第14周:提交论文、准备答辩,组织预答辩;第15周:答辩。
七、参考书目1、数字信号处理2、MATLAB教程3、MATLAB在数字信号处理中的应用4、MATLAB图形技术5、MATLAB 7.X界面设计与编译技巧华北水利水电学院本科生毕业设计(论文)开题报告2010年3 月19日目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (3)1.1 课题研究的背景及意义 (3)1.2 教学实验系统简介 (3)1.3 设计的目标任务 (4)第2章数字信号处理与开发环境的简介 (5)2.1 数字信号处理的简介 (5)2.2 MATLAB简介与特点 (6)2.2.1 MATLAB的简介 (6)2.2.2 MATLAB的特点 (6)第3章实验系统方案设计 (9)3.1 系统的基本模块 (9)3.2系统设计步骤 (10)3.2.1创建GUI (10)3.2.3 写回调函数CallBack (12)3.2.4 句柄图形之间的层次关系 (13)3.2.5 获取与设置对象属性 (14)第4章系统界面设计 (15)4.1 系统的GUI界面 (15)4.2 实验主界面 (16)4.3 实验子界面 (18)第5章系统实验的具体内容 (21)5.1基本信号的产生 (21)5.2 序列的基本运算 (22)5.3 离散傅里叶变换 (24)5.4 卷积运算 (26)5.5数字滤波器设计 (27)5.6 数字系统的结构 (28)5.6.1级联型滤波器 (28)5.6.2格型滤波器 (29)5.7 多速率信号处理基础 (30)5.7.1设计多带FIR滤波器 (30)5.7.2设计等波纹FIR滤波器 (32)第6章总结 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录1:外文文献和翻译 (36)外文原文 (36)外文翻译 (40)附录2:程序 (43)摘要随着信息技术的不断发展,数字信号处理已成为一个极其重要的学科和技术领域,在通信、语音、图像、遥感、生物工程等众多领域得到了广泛的应用。
matlab仿真论文matlab图像处理论文
matlab仿真论文matlab图像处理论文跳频扩频系统的Matlab模拟仿真实现摘要:跳频扩频技术采用特定的扩频函数及载波跳变来实现频谱展宽,具有很强的抗干扰性,并具有信息隐蔽、多址保密通信的特点;PSK 调制方式由基带脉冲控制载波相位。
在Matlab/Simulink下建立了采用BPSK方式的跳频扩频( FH-SS )通信系统模拟模型,并编程仿真实现该系统,对跳频扩频通信的实现有重要意义。
关键词:跳频扩频; BPSK; Matlab; SimulinkImplementation of Matlab Simulation for Frequency-hopping Spread Spectrum SystemWANG Xiang-hong, ZHAO Hai-tao, GUAN Xiao-dong(Unit 95588 of PLA, Xi’an 710306, China)Abstract: The frequency-hopping spread spectrum technology has stronger anti-jamming ability, and the features of information hiding and multipath interference communication through the given spread-spectrum function andhopped-frequency. The PSK modulation mode and carrier phase are controlled by base-band pulse.The model of frequency-hopping spread spectrum communication system with BPSK mode is setted up with Matlab/Simulink. Finally this system is simulated withMatlab. It is very important for the communication system to realize the frequency-hopping spread spectrum communication.Keywords: frequency-hopping spread spectrum; BPSK; Matlab; Simulink收稿日期:2010-03-16跳频扩频 (Frequency-Hopping Spread Spectrum,FHSS)通信系统抗干扰性能优异,具有抗多径衰落、低截获概率、码分多址能力、距离分辨率高和精确定时等优点,应用范围越来越广泛。
使用MATLAB进行数字信号处理与图像识别研究
使用MATLAB进行数字信号处理与图像识别研
究
数字信号处理和图像识别是现代科学技术领域中非常重要的研究
方向,而MATLAB作为一种功能强大的工具软件,在数字信号处理和图
像识别领域有着广泛的应用。
本文将介绍如何使用MATLAB进行数字信
号处理和图像识别的研究,包括基本概念、常用方法和实际案例分析。
数字信号处理
1. 数字信号处理概述
数字信号处理是将连续时间信号转换为离散时间信号的过程,其
在通信、控制、生物医学工程等领域有着广泛的应用。
MATLAB提供了
丰富的数字信号处理工具箱,可以方便地进行信号滤波、频谱分析、
时域分析等操作。
2. MATLAB在数字信号处理中的应用
在MATLAB中,可以使用fft函数进行快速傅里叶变换,实现频
谱分析;也可以利用filter函数进行数字滤波,去除信号中的噪声。
此外,MATLAB还提供了丰富的绘图函数,可以直观地展示信号的时域
波形和频谱特性。
3. 数字信号处理实例分析
以语音信号处理为例,可以通过MATLAB读取音频文件,对语音信号进行预加重、分帧、加窗、傅里叶变换等处理,最终实现语音信。
基于MATLAB的数字信号处理应用研究
基于MATLAB的数字信号处理应用研究数字信号处理(DSP)是指使用数字技术对模拟信号进行采样、量化、编码及数字信号滤波、变换等处理的过程。
DSP技术已经广泛应用于音频、图像、视频、通信、控制、生物医学和雷达等领域。
而MATLAB作为一款优秀的科学计算软件,自带Signal Processing Toolbox,提供了许多丰富的数字信号处理函数和工具箱,使得基于MATLAB的数字信号处理应用变得越来越容易。
I. 数字信号的采集与预处理数字信号处理的第一步是采集信号,通常采用模拟信号经过模数转换器(ADC)转换成数字信号的方式进行。
采样周期是指采集到一组样本之间的时间间隔,决定了信号的频率分辨率和时间分辨率。
快速傅里叶变换(FFT)是一种将时域信号转换为频域信号的方法,可以获得信号的频域信息,也是数字信号处理中经典的算法之一。
II. 数字滤波数字滤波是信号处理中常用的技术之一,可以去除噪声并增强信号的特定频段。
滤波器通常根据其频率响应特性分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
MATLAB提供了不同类型的滤波器设计函数和滤波器工具箱,可以快速地实现数字滤波。
III. 数字信号变换数字信号变换是将时域信号转换为频域信号,以及将频域信号或时域信号转换为其他形式的信号,如脉冲响应、单位取样响应和传输函数等。
经典的数字信号变换算法包括离散傅里叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT)和小波变换(WT)。
MATLAB 提供了许多变换函数和工具箱,使得数字信号变换在MATLAB平台上可以快捷且方便地实现。
IV. 数字信号分析与可视化在数字信号处理中,对信号的理解和分析非常重要。
MATLAB 提供了信号分析工具箱、信号处理工具箱和信号统计工具箱等,可以对信号进行自谱密度估计、互相关分析、频谱分析和小波分析等操作。
此外,MATLAB也可以用于数字信号的可视化,可以通过绘制时域波形图和频域波形图来帮助用户更好地理解和分析信号。
数字信号处理课程设计--基于Matlab的数字图像处理
目录摘要 (II)第1章绪论...................................... 错误!未定义书签。
第2章数字图像处理系统设计...................... 错误!未定义书签。
2.1设计概括 (5)2.2文件 (6)2.2.1打开 (6)2.2.2保存 (6)2.2.3退出 (6)2.3编辑 (7)2.3.1灰度 (7)2.3.2亮度 (8)2.3.3截图 (10)2.3.4缩放 (10)2.4旋转 (13)2.4.1上下翻转 (13)2.4.2左右翻转 (14)2.4.3任意角度翻转 (15)2.5噪声 (16)2.6滤波 (17)2.6.1中值滤波 (17)2.6.2自适应滤波 (17)2.6.3 平滑滤波 (18)2.7直方图统计 (19)2.8频谱分析 (21)2.8.1、频谱图 (21)2.8.2通过高通滤波器 (22)2.8.3通过低通滤波器 (23)2.9灰度图像处理 (24)2.9.1二值图像 (24)2.9.2创建索引图像 (25)2.10颜色模型转换 (26)2.11操作界面设计 (27)第3章程序调试及结果分析 (28)总结 (29)参考文献 (30)摘要数字图像处理(Digital Image Processing)又称为计算机图像处理,它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
在数字图像处理过程中,输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后的图像,常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
MATLAB既是一种直观、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。
本文利用MATLAB图像处理工具箱,根据需求进行程序的功能分析和界面设计,实现数字图像的灰度处理、亮度处理、截图、缩放、旋转、噪声、滤波、直方图统计、频谱分析、颜色模型转换等。
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基于Matlab的形态学图像处理研究
陈毛向数学与应用数学(师范)2009220159
[摘要]数学形态学是以几何学和集合论为基础,应用于图像处理和模式识别等领域。
它具有腐蚀,膨胀,开运算,闭运算四种基本运算。
本文主要探讨形态学图像处理的原理及基于MATLAB软件平台的实施方法。
研究表明,利用MATLAB图像处理工具箱中的函数运用形态学方法对图像进行预处理,如形态学滤波、细化、剪裁,能够达到比较好的效果。
[关键词]Matlab 形态学图像处理预处理形态学滤波
引言
Matlab是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
在MATLAB技术环境下,利用图像处理工具箱的IPT函数可以进行可视化操作,方便快捷地对图像进行处理。
形态学图像处理思想是基于通过一小块形状或模板(结构元素)来处理图像,其方法适用于图像处理的各个方面,如基于形态学滤波器的颗粒分析,基于腐蚀和开运算的骨架抽取等。
许多二值图像上的形态学运算也可以用于灰度图像的处理,但像形态学重构运算只能用于灰度图像,如峰值滤波。
一、形态学图像处理的原理
结构元素通常是0和1的矩阵表示,有时为方便起见可只显示1,结构元素的原点必须明确表明,腐蚀和膨胀的程度都由结构元素的集合控制。
膨胀是在二值图像中“加长”或“变粗”的操作,膨胀过程中对结构元素的平移类似于空间卷
积。
腐蚀是对二值图像的对象进行“收缩”或“细化”。
腐蚀和膨胀都是使结构按照一定的规则在图像区域进行平移来实现对图像的形态学处理。
(一)基本形态学操作
膨胀和腐蚀是两种最基本的形态学运算,大多数其他形态学算法都是以这两种运算为基础。
数学上,膨胀定义为集合运算,A被结构元素B膨胀,记为AB,其原理如下:
在平移结构元素的过程中,使得结构原点到所有可能的图像像素点来检测图像,当结构元素和像素值为1像素点重叠时,即结构元素击中图像,则输出1,否则输出0.
膨胀也满足交换定律,即AB=BA。
在图像处理中,我们习惯令AB的第一个操作数为图像,而第二个操作数为结构元素,结构元素往往比图像小得多。
腐蚀的数学定义与膨胀类似,A被解构元素B腐蚀记为A
B,其原理同样可以表述为:
在结构元素在整个图像区域平移的过程中,结构元素的原点到所有可能的图像像素点检查图像,当结构元素与图像的前景部分完全匹配时,即结构元素适合图像,则输出1,否则输出0。
由于腐蚀和膨胀的程度由结构元素控制,选择合适的结构元素对图像进行处理从而达到改进图像性能的目的显得尤为重要。
但是单独使用膨胀和腐蚀进行图像处理其用途是有限的,通过对这两种基本操作的组合可达到更有效的处理效果。
(二)膨胀和腐蚀的组合
除了膨胀和腐蚀两种基本的形态学操作外,形态学操作还包括三种常用的膨胀和腐蚀的组合操作:开运算、闭运算、击中或击不中变换。
A被结构元素B的形态学开运算可以记为A B,这种运算时A被B腐蚀后再用B 来膨胀腐蚀结果:
A B=(AB)B(1)
开运算具有平滑边界,滤掉比结构元素小的斑点、突刺,断开狭长连接的作用。
A被结构元素B的形态学闭运算记为A B,它是先腐蚀再膨胀的结果:
A B=(AB)B(2)
闭运算具有平滑边界,填充比结构元素小的缺口或洞,连接狭窄缺口形成细长弯口的作用。
通常,能够识别像素的特定形状是很有用的,击不中或击中变换对这类应用非常实用。
A被B击中或击不中变换定义为A B,B是结构元素,其中B是两个结构元素,而不是单个元素。
二、Matlab中形态学图像处理实现
(一)Matlab图像处理工具箱中形态学图像处理函数
Matlab提供了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,本文中我们主要介绍灰度与二值图像的形态学运算的IPT函数。
在Matlab中IPT函数strel运用各种形状和大小构建结构元素,其基本语法为se=strel(shape,parameters),其中,shape是指定希望形状的字符串,而parameters是指定形状(如其大小)的一列参数。
IPT函数imdilate执行膨胀运算。
基本的调用语法为A2=(A,B),其中,A2和A是二值图像或灰度图像,B是指
定的结构元素的由0和1组成的矩阵。
腐蚀则用IPT函数imerode执行。
开运算和闭运算在工具箱中用函数imopen和imclose实现。
击中或击不中变换在IPT中用函数bwhitmiss实现,该函数语法为C=bwhitmiss(A,B1,B2),其中,C为结果,A为输入图像,B1和B2为结构元素。
(二)形态学图像处理实现
由于Matlab工具箱中含有丰富的形态学图像处理函数,使得我们在用形态学方法进行处理时能尽可能达到所需要的效果。
形态学技术对图像进行预处理的过程中能够很好实现对图像的滤波、细化和裁剪,还能实现对图像边缘检测及特征提取。
下面我们利用Matlab形态学处理函数对一副不均匀亮度的米粒图像进行滤波处理,并进行阈值处理,使得米粒和背景分割开来,来比较滤波处理前后图像的分割效果。
滤波处理部分源程序如下:
f=imread('rice.png');se=strel('disk',50);fo=imopen(f,se);%读入图像米粒图像,并对图像进行开运算
figure,imshow(f);%显示米粒原图像,如图(a)
figure,imshow(fo);%显示经开运算之后的图像,如图(b)
f2=imsubtract(f,fo);%米粒原图像减去经开运算后的图像,获得一副均匀背景的米粒图像
figure,imshow(f2);%显示均匀背景的米粒图像,如图(c)
接下来我们对米粒原图像(a)和均匀背景的米粒图像(c)分别进行阈值处理,所得图像如(d)和(e),对图像中的米粒从背景中分离出来的效果进行对比,从而证明形态学图像处理能很好对图像进行滤波,为更进一步的图像处理奠定了良好的基础。
三、结束语
Matlab具有强大的图像处理能力,有许多经典的图像处理方法,本文主要研究了形态学图像处理方法,并以米粒图像为例说明了形态学技术能很好对图像进行预处理,为进一步图像处理能够顺利进行并达到良好的效果奠定了基础。
1;Andrew Spencer,英国Essex大学语言学教授。
1975年毕业于Essex大学神经生物学专业,随后在Essex大学语言和语言学系获博士学位,主要讲授语言学和心理语言学。
他在形态学及其相关领域著述甚丰。
《the handbook of Morphology》2;《数字图像处理的MA TLAB实现(第2版国外计算机科学经典教材)》编著者冈萨雷斯、伍兹、艾丁斯。
《数字图像处理的MA TLAB实现(第2版国外计算机科学经典教材)》是第一本介绍图像处理的基础理论以及图像处理实现中所使用软件原理的书籍,汇集了Digital Image Processing一书的基本概念和MathWorks公司的图像处理工具箱(MathWorks公司在科学计算方面处于领先地位)。
图像处理工具箱在数字图像处理方面提供了稳定的、对广阔应用领域都能很好支持的软件环境。
《国外计算机科学经典教材:数字图像处理的MA TLAB实现(第2版)》的特色在于重点强调怎样通过开发新代码来加强这些软件工具。
为了得到满意的解决问题的方法,需要拓宽实验工作,这在图像处理中是很重要的。