基于MATLAB的数字图像分割的研究与实现
matlab数字图像处理实验报告
Z3=immultiply(A,B)
Z4=imdivide(A,B)
subplot(3,2,1); imshow(A);title('原图像A') subplot(3,2,2); imshow(B);title('原图像B') subplot(3,2,3); imshow(Z1);title('加法图像') subplot(3,2,4); imshow(Z2);title('减法图像') subplot(3,2,5); imshow(Z3);title('乘法图像') subplot(3,2,6); imshow(Z2);title('除法图像')
h=fspecial('average');%均值滤波器
3基于卷积的图像滤波函数
imfilter函数，filter2函数，二维卷积conv2滤波,都可用于图像滤波， 用法类似，如：
i=imread('e:\w01.tif');
j=filter2(h,i);
或者：
h=fspecial(‘prewitt')
用法：BW = edge(l,'sobel',thresh,direction)，
I为检测对象；边缘检测算子可用sobel，roberts，prewitt，zerocross，log，canny；
thresh指定阈值，检测时忽略所有小于阈值的边缘，默认自动选择阈值；direction方向，在所指定的方向direction上，用算子进行边缘检测horizontal(水平方向)、vertical(垂直方向)或both(两个方向)。
浅析基于MATLAB的图像分割方法
像 中要提取 的 目标 物 与其背 景在灰 度特 性上 的差异 ，通过
设 置 合 适 的 灰 度 门 限 （ 值 ） 将 图 像 的 灰 度 划 分 为 两 个 或 阈 ， 多个 灰 度 区 间 ， 以确 定 有 意 义 的 区 域 或 分 割 物 体 的边 界 。 阈 值 分 割 常 用 于 图像 的 二 值 化 处 理 ， 选 择 一 个 合 适 的 阈值 ， 即 通 过 判 断 图像 中 的 每 一 个 像 素 点 的 特 征 属 性 是 否 满 足 阂 值
绍， 重点对 边缘检 测技 术的几 种常用 算 子进行 比较分 析 ， 并 通 过 ＭＡＴ ＡＢ 数 字 图 像 处 理 工 具 编 程 实 现 基 于 各 算 子 的 Ｌ
边缘 检测 。
２ ．基 于 阈 值 的 图像 分 割 阈 值 分 割 『 一 种 常 用 的 图 像 分 割 方 法 ， 主 要 利 用 图 ２ １ 是 它
阈值 分 割 。
对 于 图像 函数 ｒ ，）它 在像 素 点（ ，） 的梯 度 是一 （ ｙ， ｘ ｘｙ处
个矢量 ， 义为： 定
Ｇｘ） ［ ］ Ｅ’＝票 ｆｙ （］
梯度有 两个重要特性 ： （） 度 的方 向 为 函 数 ｆ ，） 大 变 化 率 的 方 向 ； １梯 （ Ｙ最 ｘ
划分成若 干个这样 的有意义 区域 的过程 ， 各区域是具有 相近
特 性 的像 素 的连 通 集 合 。
始 区域 ， 根据给定 的均 匀性检测准 则进行分裂 和合并这些 区
域 ， 步 改 善 区 域 划 分 的 性 能 ， 至 最 后 将 图 像 分 成 数 量 最 逐 直 少 的均匀区域 为止。 ４ ．基 于 边 缘 检 测 的 图 像 分 割 及 算 子 分 析 边 缘 是 指 图 像 中像 素 灰 度 值 或 色 彩 等 属 性 有 突 变 的 像 素 的集 合 ， 存 在 于 目标 与 背 景 、 它 目标 与 目标 之 间 ， 含 了丰 包 富 的 图 像 信 息 。基 于 边 缘 检 测 ［ 图 像 分 割 正 是利 用 边 缘 的 ２ ］ 的 灰 度 变 化 特 性 ， 过 考 察 图 像 中各 像 素 在 某 个 邻 域 内 灰 度 的 通
matlab数字图像处理实验报告
《数字图像处理实验报告》实验一图像的增强一.实验目的1.熟悉图像在MATLAB下的读写、输出；2.熟悉直方图；3.熟悉图像的线性指数等；4.熟悉图像的算术运算和几何变换。
二.实验仪器计算机、MATLAB软件三.实验原理图像增强是指根据特定的需要突出图像中的重要信息，同时减弱或去除不需要的信息。
从不同的途径获取的图像，通过进行适当的增强处理，可以将原本模糊不清甚至根本无法分辨的原始图像处理成清晰的富含大量有用信息的可使用图像。
其基本原理是：对一幅图像的灰度直方图，经过一定的变换之后，使其成为均匀或基本均匀的，即使得分布在每一个灰度等级上的像素个数．f=H等或基本相等。
此方法是典刑的图像空间域技术处理，但是由于灰度直方图只是近似的概率密度函数，因此，当用离散的灰度等级做变换时，很难得到完全平坦均匀的结果。
频率域增强技术频率域增强是首先将图像从空间与变换到频域，然后进行各种各样的处理，再将所得到的结果进行反变换，从而达到图像处理的目的。
常用的变换方法有傅里叶变换、DCT变换、沃尔什-哈达玛变换、小波变换等。
假定原图像为f(x，y)，经傅立叶变换为F(u，v)。
频率域增强就是选择合适的滤波器H(u,v)对F(u,v)的频谱成分进行处理，然后经逆傅立叶变换得到增强的图像。
四.实验内容及步骤1.图像在MATLAB下的读写、输出；实验过程：>> I = imread('F:\image\');figure;imshow(I);title('Original Image');text(size(I,2),size(I,1)+15, ...'', ...'FontSize',7,'HorizontalAlignment','right');Warning: Image is too big to fit on screen; displaying at 25% > In imuitools\private\initSize at 86In imshow at 1962.给定函数的累积直方图。
数字图像处理与机器视觉-基于MATLAB实现 第3章 MATLAB数字图像处理基础
➢ 3.1 图像的基本概念 ➢ 3.2 图像的数字化及表达 ➢ 3.3 图像的获取与显示 ➢ 3.4 像素间的基本关系 ➢ 3.5灰度直方图 ➢ 3.6图像的分类
第三章 数字图像处理基础知识
数字图像处理技术历经70余年的发展已经取得了长足的进步，在许多应用领域受 到广泛重视并取得了重大的开拓性成就，如：航空航天、生物医学工程、工业检测、 机器人视觉等，使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。
一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率越低，质量差， 严重时出现马赛克效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率越高， 图像质量好，但数据量大。同时采样的孔径形状，大小与采样方式有关。如图3-6所 示。
图3-6 图像采样示意图
3.3 图像的获取与显示
3.3.2 采样点的选取
图3-8 灰度级的量化
3.3 图像的获取与显示
一幅数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级数。一幅大小为M×N，灰度级数 为的图像，其图像数据量为M×N×g（bit），量化等级越多，图像层次越丰富，灰 度分辨率越高，图像质量就越好，数据量大；反之，量化等级越少，图像层次欠丰 富，灰度分辨率越低，会出现假轮廓现象，图像质量就越差，数据量小。如图3-9所 示（但由于减少灰度级可增加对比度，所以在极少数情况下，减少灰度级可改善图 像质量）。所以量化等级对图像质量至关重要，在对图像量化时要根据需求选择合 适的量化等级。
2022年6月5日10时44分长征2号运载火箭托举着神舟十四号载人飞船从酒泉卫星 发射中心拔地而起奔赴太空，这是中国人的第9次太空远征。神舟载人飞船返回舱是 航天员在飞船发射、交会对接以及返回地面阶段需要乘坐的飞船舱。与在轨的空间站 不同，返回舱和地面之间的通信链路资源极其有限，传统的视频通信技术影响返回舱 图像的分辨率和画质。如图3-1所示，在神舟十三号及以前的飞船中，返回舱图像的 有效分辨率仅为352×288，难以适应目前高分辨率、大屏显示的画面要求。
基于MATLAB的数字图像处理的设计与实现
基于MATLAB的数字图像处理的设计与实现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，数字图像的实时处理已经成可能，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。
目的:改善医学图像质量，使图像得到增强。
方法：利用Matlab工具箱函数，采用灰度直方图均衡化和高通滤波的方法对一幅X线图像进行增强处理。
结果:用直方图均衡化的算法,将原始图像密集的灰度分布变得比较稀疏，处理后的图像视觉效果得以改善。
高通滤波对于局部细节增强显著,高通滤波后使不易观察到的细节变得清晰。
结论：使用Matlab工具箱大大简化了编程工作，为医学图像处理提供了一种技术平台。
经过直方图均衡化和高通滤波处理后的医学图像，视觉效果得到改善。
关键词:MATLAB；直方图均衡化；高通滤波；图像增强AbstractDigital image processing is an emerging technology, with the development of computer hardware, real—time digital image processing has become possible due to digital image processing algorithms to appear，making it faster and faster processing speed，better for people services .Digital image processing is used by some algorithms computer graphics image pro cessing technology. Objective：To improve the quality of medical image by enhancing the details。
基于MATLAB的医学图像处理算法研究与实现
基于MATLAB的医学图像处理算法研究与实现一、引言医学图像处理是医学影像学领域的重要组成部分，随着计算机技术的不断发展，基于MATLAB的医学图像处理算法在临床诊断、医学研究等方面发挥着越来越重要的作用。
本文将探讨基于MATLAB的医学图像处理算法的研究与实现。
二、MATLAB在医学图像处理中的应用MATLAB作为一种强大的科学计算软件，提供了丰富的图像处理工具箱，包括图像滤波、分割、配准、重建等功能。
在医学图像处理中，MATLAB可以用于对医学影像进行预处理、特征提取、分析和诊断等方面。
三、医学图像处理算法研究1. 图像预处理图像预处理是医学图像处理中的重要步骤，旨在去除噪声、增强对比度、平滑图像等。
常用的预处理方法包括均值滤波、中值滤波、高斯滤波等，在MATLAB中可以通过调用相应函数实现。
2. 图像分割图像分割是将医学影像中感兴趣的目标从背景中分离出来的过程，常用方法有阈值分割、区域生长、边缘检测等。
MATLAB提供了各种分割算法的实现，如基于阈值的全局分割函数imbinarize等。
3. 特征提取特征提取是从医学影像中提取出有助于诊断和分析的特征信息，如纹理特征、形状特征等。
在MATLAB中，可以通过灰度共生矩阵（GLCM）、Gabor滤波器等方法进行特征提取。
4. 图像配准图像配准是将不同时间点或不同模态下的医学影像进行对齐和注册，以便进行定量分析和比较。
MATLAB提供了多种配准算法，如互信息配准、归一化互相关配准等。
5. 图像重建图像重建是指根据已有的投影数据或采样数据恢复出高质量的医学影像，常见方法有逆向投影重建、迭代重建等。
MATLAB中可以使用Radon变换和滤波反投影算法进行CT图像重建。
四、基于MATLAB的医学图像处理算法实现1. 实验环境搭建在MATLAB环境下导入医学影像数据，并加载相应的图像处理工具箱。
2. 图像预处理实现利用MATLAB内置函数对医学影像进行去噪、增强等预处理操作。
(完整版)matlab图像分割毕业设计
数字图像的多分辨率分析处理方法研究—基于小波变换的医学图像分割的研究电信学院电子信息工程专业摘要图像分割是一种重要的图像分析技术.对图像分割的研究一直是图像技术研究中的热点和焦点。
医学图像分割是图像分割的一个重要应用领域，也是一个经典难题,至今已有上千种分割方法，既有经典的方法也有结合新兴理论的方法.本论文首先介绍了双峰法以及最大类方差自动阈值法，然后重点介绍一种基于小波变换的图像分割方法，该方法先对图像的灰度直方图进行小波多尺度变换,然后从较大的尺度系数到较小的尺度系数逐步定位出灰度阈值.最后，对这几种算法的分割效果进行了比较。
实验结果表明，本设计能够实时稳定的对目标分割提取,分割效果良好。
医学图像分割是医学图像处理中的一个经典难题.图像分割能够自动或半自动描绘出医学图像中的解剖结构和其它感兴趣的区域，从而有助于医学诊断。
关键词：小波变换;图像分割;阈值The image segmentation is an important technology of image processing. It is still a hot point and focus of image processing。
Medical image segmentation is an important application in the field of image segmentation, and it is also a classical difficult problem for researchers。
Thousands of methods have been put forward to medical image segmentation. Some use classical methods and others use new methods.In this paper , first introduced the petronas method and maximum between class variance 。
基于MATLAB的图像分割算法研究
摘要本文从原理和应用效果上对经典的图像分割方法如边缘检测、阈值分割技术和区域增长等进行了分析。
对梯度算法中的Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、拉普拉斯(Laplacian)算子、LoG(Laplacian-Gauss)算子、坎尼（Canny）算子的分割步骤、分割方式、分割准则相互比较可以看出根据坎尼（Canny）边缘算子的3个准则得出的边缘检测结果最满意。
而阈值分割技术的关键在于阈值的确定，只有阈值确定好了才能有效的划分物体与背景，但这种方法只对于那些灰度分布明显，背景与物体差别大的图像的分割效果才明显。
区域增长的基本思想是将具有相似性质的像素集合起来构成新区域。
与此同时本文还分析了图像分割技术研究的方向。
关键词：图像处理图像分割AbstractThis article analyses the application effect to the classics image segmentation method like the edge examination, territory value division technology, and the region growth and so on.For comparing the Roberts operator, Sobel operator, Prewitt operator, the operator of Laplacian and the operator of LoG(Laplacian-Gauss),Canny operator in gradient algorithm,the step, the way and the standard of the image segmentation,we can find out the three standard of Canny edge operator the edge detection result of reaching most satisfy. And the key point of threshold segmentation lie in fixing the threshold value, it is good to have only threshold value to determine it then can be effective to divide object and background,but this kind of method is good to those gray scales,the big difference image effect between the background and obiect. The basic idea of area is to form the new region from similar nature.And also, this paper analyses the research direction of image segmentation technology at the same time.Key words: image processing image segmentation operator目录（一般目录要求最多是三级目录，不要出现四级目录）第一章绪论 (1)1.1数字图像处理的基本特点 (1)1.1.1数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大（三级标题有问题）1 1.1.2数字图像处理占用的频带较宽 (2)1.1.3数字图像中各个像素是不独立的，其相关性大 (2)1.1.4作合适的假定或附加新的测量 (2)1.1.5数字图像处理后的图像受人的因素影响较大 (2)1.2数字图像处理的优点 (2)1.2.1再现性好 (2)1.2.2处理精度高 (3)1.2.3适用面宽 (3)1.2.4灵活性高 (3)1.3数字图像处理的应用 (4)1.3.1航天和航空技术方面的应用 (4)1.3.2生物医学工程方面的应用 (5)1.3.3通信工程方面的应用 (5)1.3.4工业和工程方面的应用 (5)1.3.5军事公安方面的应用 (5)1.3.6文化艺术方面的应用 (6)1.4数字图像分割技术的发展概况 (6)1.4.1 基于分形的图像分割技术 (6)1.4.2 基于神经网络的图像分割技术 (7)1.5本文的主要流程图 (8)第二章数字图像处理的处理方式 (9)2.1图像变换 (9)2.2图像编码压缩 (9)2.3图像增强和复原 (9)2.4图像分割 (9)2.5图像描述 (10)2.6图像分类（识别） (10)第三章 MATLAB平台及其开发环境 (11)3.1.MATLAB的组成 (11)3.1.1MATLAB主要有以下几个部分 (11)a.数值计算功能 (12)b.符号计算功能 (12)c.数据分析功能 (12)d.动态仿真功能 (12)e.程序借口功能 (13)f.文字处理功能 (13)3.2MATLAB的特点 (13)3.2.1功能强大，可扩展性强 (13)3.2.2界面友好，编程效率高 (14)3.2.3图像功能，灵活且方便 (14)3.3MATLAB在图像处理中的应用 (14)第四章图像分割概念及算法研究 (16)4.1图像分割的基本概念 (16)4.1.1图像分割定义 (16)4.2边缘检测方法（4.1和4.2之间不是并行关系） (17)4.2.1边缘检测概述 (17)4.2.2边缘检测梯度算法 (19)a.梯度边缘检测算法基本步骤及流程图 (19)b.Robert算子 (20)c.Sobel算子 (21)d.Prewitt算子 (21)4.2.3拉普拉斯（Laplacian）算子 (22)4.2.4LoG(Laplacian-Gauss)算子 (24)4.2.5坎尼（Canny）算子 (25)4.3灰度阈值分割 (27)4.3.1阈值分割介绍 (28)a.阈值化分割原则 (28)b.阈值分割算法分类 (29)4.3.2全局阈值 (30)a.极小值点阈值 (31)b.最优阈值 (31)c.迭代阈值分割 (33)4.3.3动态阈值 (34)a.阈值插值 (35)b.水线阈值算法 (35)4.4区域分割 (37)4.4.1区域生长的基本原理、步骤及流程图 (37)4.4.2生长准则和过程 (40)a.灰度差准则 (40)b.灰度分布统计准则 (41)c.区域形状准则 (42)4.4.3分裂合并 (43)第五章总结 (45)5.1对于图像边缘检测的分析 (45)5.2对于图像阈值分割的分析 (45)5.3对于图像区域分割的分析 (46)5.4改进意见（改进可另外做为一章比如说某某算法等的若干改进等，不要放入总结一章中）（总结是对整篇文章的一个概述，应该是写比如得出些什么结论，一些算法间比较等相关问题。
如何使用MATLAB进行图像分割与识别
如何使用MATLAB进行图像分割与识别图像分割与图像识别是计算机视觉领域中的重要研究方向，其中MATLAB作为一种常用的编程工具，在图像处理和机器学习方面有着广泛的应用。
本文将介绍如何使用MATLAB进行图像分割与识别，并分析其中的关键技术和算法。
一、图像分割图像分割是将一副图像分割成多个具有独立语义的区域的过程。
图像分割可以帮助我们理解图像中的目标和背景，并为图像后续处理提供基础。
在MATLAB中，有许多图像分割算法可供选择，其中比较常用的是基于聚类的方法和基于边缘检测的方法。
聚类方法是将像素点根据它们在颜色、纹理或其他特征空间中的相似度进行分组。
在MATLAB中，可以使用k-means聚类算法进行图像分割。
通过设置合适的聚类中心数量，可以将图像分成不同的区域。
边缘检测方法是通过检测图像中的边缘来进行分割。
MATLAB提供了多种边缘检测算法，如Sobel算子和Canny算子。
这些算法可以帮助我们找到图像中的边缘，并将图像分割成不同的区域。
二、图像识别图像识别是通过计算机算法对图像中的目标进行自动识别和分类的过程。
MATLAB中有多种图像识别算法可供选择，其中比较常用的是基于特征提取和机器学习的方法。
特征提取是图像识别的关键步骤之一。
在MATLAB中，可以使用SIFT、SURF和HOG等算法提取图像的特征。
通过提取图像的关键点和描述子，可以将图像转换成一组可用于识别的特征向量。
机器学习是图像识别的核心技术之一。
在MATLAB中，可以使用支持向量机（SVM）、卷积神经网络（CNN）和深度学习等算法进行图像识别。
这些算法可以对提取的特征进行训练和分类，并实现目标的自动识别和分类。
三、MATLAB图像处理工具箱MATLAB提供了丰富的图像处理工具箱，包含了大量处理图像的函数和工具。
使用MATLAB图像处理工具箱，可以很方便地进行图像处理和分析。
例如，可以使用MATLAB图像处理工具箱中的imread函数读取图像，并使用imresize函数修改图像的尺寸。
基于MATLAB的医学影像处理算法研究与实现
基于MATLAB的医学影像处理算法研究与实现一、引言医学影像处理是医学领域中非常重要的一个分支，它通过对医学影像数据的获取、处理和分析，帮助医生做出准确的诊断和治疗方案。
MATLAB作为一种功能强大的科学计算软件，在医学影像处理领域有着广泛的应用。
本文将探讨基于MATLAB的医学影像处理算法研究与实现。
二、医学影像处理概述医学影像处理是指利用计算机技术对医学图像进行数字化处理和分析的过程。
常见的医学影像包括X射线片、CT扫描、MRI等。
医学影像处理可以帮助医生更清晰地观察患者的内部结构，发现病变部位，提高诊断准确性。
三、MATLAB在医学影像处理中的优势MATLAB作为一种专业的科学计算软件，具有丰富的图像处理工具箱和强大的编程能力，适合用于医学影像处理。
其优势主要体现在以下几个方面： - 提供丰富的图像处理函数和工具箱，如imread、imshow、imfilter等，方便快捷地对医学图像进行处理。
- 支持自定义算法的开发，可以根据具体需求设计和实现各种医学影像处理算法。
- 集成了大量数学计算和统计分析工具，可用于对医学影像数据进行深入分析和挖掘。
四、常见的医学影像处理算法1. 图像去噪图像去噪是医学影像处理中常见的预处理步骤，旨在消除图像中的噪声干扰，提高图像质量。
MATLAB提供了多种去噪算法，如中值滤波、均值滤波、小波去噪等。
2. 图像分割图像分割是将图像划分为若干个具有相似特征的区域或对象的过程，常用于检测病变区域或器官轮廓。
MATLAB中常用的图像分割算法有阈值分割、区域生长、边缘检测等。
3. 特征提取特征提取是从图像中提取出具有代表性信息的特征，用于描述和区分不同目标或结构。
MATLAB提供了各种特征提取方法，如灰度共生矩阵、Gabor滤波器、形态学特征等。
4. 图像配准图像配准是将不同时间或不同模态下获取的图像进行对齐和配准，以便进行定量比较和分析。
MATLAB中常用的配准算法有基于特征点的配准、基于互信息的配准等。
基于MATLAB的图像分割的技术研究
３ 基 于特 定理 论的 分割方 法
脉 冲耦合神 经网络 （Ｐ Ｎ Ｃ Ｎ）被引 入到 图像 分割 中 ， 它 是一种不 同 于传 统 人 工 神 经 网络 的新 型 神 经 网 络 ， 由 是 Ｅｋｏ ｃｈ ｍ为解 释在猫的大脑视觉皮层 中实验所观察到 的与特 征有关的神经元 同步行 为现象而提出的 ｊ 。 ＰＮ Ｃ Ｎ的单个神 经元 由树 突 、 非线 性 连接 调制 、 冲产 脉 生三部分构成 ， 如图 １ 示。 所
接 收
Ｊ
Ｉ
呻 『— 一 — —— —— —— —＿
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１ 基 于 阈值 的 图像 分 割
灰度阅值分割法是一种最常用 的并行 区域技术 ， 它是 图 像分 割中应用数量最 多的一类 … 。阈值分割 方法 实际上 是 输入 图像，到输出 图像 ｇ的如下变换 ：
， 、
割 ， 介 绍 了一 种 基 于特 定 理 论一 并
关键 词 ： Ｍ
像 仿 真 ， 分 析 了仿 真 效 率 与效 果 。 最后 提 出 了多 种 分 割 方 法整 合 的观 点 。 并
Ａ Ｂ； 图像 分 割 ；脉 冲 耦 合 神 经 网 络
中 图分 类 号 ： ９ １
文献标识码 ： Ａ
个环境 中， 用起来非常方便 。同时 ， Ａ Ｌ Ｂ具有很强的 Ｍ ＴＡ
开放性和适应性 ， 在保持 内核不变 的情况 下 ， Ｔ Ａ ＭＡ Ｌ Ｂ推 出 了适 合不 同学科 的工具箱 ， 图像处理工具箱 ， 如 小波分析工 具箱 、 号 处理工具 箱 、 信 神经 网络工具箱 等 ，极大地 方便 了 不 同 学 科 的 研 究 工 作 Ｊ 。
划分的 区域外再选取 一种 子点 ， 同样过 程生成 新 的 区域 ； 按 最终将图像分割成若干个 目标 区域。
数字图像分割及matlab实现
Keywords:Image segmentation;Edge detection;Genetic algorithm;Matlab
第一章 绪论
1
图像分割就是指把图像分成各具特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。图像分割是数字图像处理中的一项关键技术，它使得其后的图像分析、识别等高级处理阶段所要处理的数据量大大减少，同时又保留有关图像结构特征的信息。而且，在数字图像处理工程中，一方面，图像分割是目标表达的基础，对特征测量有重要的影响；另一方面，图像分割是自动目标识别的关键步骤，图像分割及其基于分割的目标表达、特征提取和参数测量等将原始图像转化为更抽象更紧凑的形式，分割中出现的误差会传播至高层次处理阶段，因此分割的精确程度是至关重要的。只有通过细致精细的图像分割，才能使得更高层的图像分析和理解成为可能。因此，图像分割是由图像处理进到图像分析的关键步骤，在图像工程中占据重要的位置。
关键词：图像分割，边缘检测,遗传算法，Matlab
Abstract
Image segmentationis a key step ofimage analysis and understanding, the results will directly affectthe feature extraction and description ofthe target, andfurtherthetargetidentification,classification andimageunderstanding. This paper introducescarefullythe image segmentation technology and MATLABrealization.The thesis includesthe definitionandbasisof image segmentation, the edge pointsdetection,the edge linestrailing, the threshold segmentationand regional segmentation method.In accordance withvarious of the algorithm,I givethe comparis-on and analysis of the algorithm,geneticsegmentationalgorithm ismainlyintroduced, thesealgorithmare realizedby MATLAB software programming.
matlab数字图像处理实验
数字图像处理实验指导书目录实验一MATLAB数字图像处理初步实验二图像的代数运算实验三图像增强-空间滤波实验四图像分割3实验一MATLAB数字图像处理初步一、实验目的与要求1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。
2．熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。
3．掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。
4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。
5．图像间如何转化。
二、实验原理及知识点1、数字图像的表示和类别一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。
灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。
例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。
因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。
图像关于x和y坐标以及振幅连续。
要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。
将坐标值数字化成为取样；将振幅数字化成为量化。
采样和量化的过程如图1所示。
因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。
作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。
图1 图像的采样和量化根据图像数据矩阵解释方法的不同，MATLAB把其处理为4类：➢亮度图像(Intensity images)➢二值图像(Binary images)➢索引图像(Indexed images)➢RGB图像(RGB images)(1) 亮度图像一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。
若亮度图像的像素都是uint8类或uint16类，则它们的整数值范围分别是[0，255]和[0，65536]。
若图像是double 类，则像素取值就是浮点数。
利用Matlab进行图像分割的常用方法与应用案例
利用Matlab进行图像分割的常用方法与应用案例引言:图像分割是图像处理领域的一项重要技术，它将图像分割成具有相似特征的区域或像素。
图像分割在许多应用中起着关键作用，如医学图像分析、计算机视觉和机器人视觉等领域。
本文将介绍Matlab中常用的图像分割方法和应用案例。
一、基于阈值的图像分割方法基于阈值的图像分割方法是最简单和最常用的一种方法。
它根据像素的灰度值与预先设定的阈值进行比较，将图像分为前景和背景两个部分。
Matlab中提供了丰富的函数和工具箱来实现基于阈值的图像分割。
例如，可以使用im2bw函数将灰度图像转换为二值图像，代码如下:```matlabimage = imread('image.jpg');gray_image = rgb2gray(image);threshold = graythresh(gray_image);bw_image = im2bw(gray_image, threshold);imshow(bw_image);```二、基于边缘检测的图像分割方法边缘检测是图像分割中常用的一种方法，它基于图像中不同区域之间的边界。
常用的边缘检测算法有Sobel、Prewitt和Canny等。
在Matlab中，可以使用edge函数实现边缘检测，代码如下:```matlabimage = imread('image.jpg');gray_image = rgb2gray(image);edge_image = edge(gray_image, 'sobel');imshow(edge_image);```三、基于聚类分析的图像分割方法聚类分析是图像分割中一种常见的方法，它将图像中的像素分成不同的群集，每个群集代表一个区域或对象。
常用的聚类算法有K-means和Mean-shift等。
在Matlab中，可以使用kmeans函数实现K-means聚类，代码如下:```matlabimage = imread('image.jpg');feature_vector = reshape(image, [], 3);[cluster_index, cluster_center] = kmeans(double(feature_vector), 2);segmented_image = reshape(cluster_index, size(image, 1), size(image, 2));imshow(segmented_image);```四、图像分割的应用案例1. 医学图像分割医学图像分割在临床诊断和研究中具有重要意义。
如何进行图像分割的Matlab实现
如何进行图像分割的Matlab实现引言：图像分割是计算机视觉领域的一项基础技术，它将图像中的像素点分为不同的区域，使得具有相似特征的像素被聚类到一起。
在图像分析、目标检测、图像处理等任务中，图像分割起着至关重要的作用。
本文将介绍如何使用Matlab实现图像分割算法，包括传统的阈值分割、基于区域的分割以及基于深度学习的分割等。
一、传统的阈值分割1.1 简介阈值分割是最简单和常用的图像分割方法之一，它根据像素的灰度值与阈值的比较结果将像素分为两类：前景和背景。
在Matlab中，可以使用函数`im2bw`实现二值化分割任务。
1.2 实现步骤（1）加载图像：使用`imread`函数读取待分割的图像，并将其转换为灰度图像。
（2）确定阈值：根据图像的灰度直方图，可以通过分析波峰和波谷来确定一个适合的阈值。
（3）二值化分割：使用`im2bw`函数将灰度图像二值化，得到分割后的图像。
（4）结果显示：使用`imshow`函数将原图像和分割结果进行显示。
二、基于区域的分割2.1 简介基于区域的分割方法将图像划分为具有一定连续性和相似性质的区域，其基本思想是将图像中相似的像素组成区域，并对区域进行合并或分裂，以达到分割的目的。
2.2 实现步骤（1）加载图像：同样使用`imread`函数读取待分割的图像。
（2）图像预处理：可选的预处理步骤包括噪声去除、图像增强等，以提供更好的分割效果。
（3）区域生长：选择一个适当的种子点作为起始点，在附近的像素中根据一定的准则来判断是否属于同一区域，并逐步生长扩展区域，直至满足停止准则。
（4）结果显示：使用`imshow`函数将原图像和分割结果进行显示。
三、基于深度学习的分割3.1 简介基于深度学习的分割方法是近年来发展起来的一种高效且准确的分割技术，主要基于深度卷积神经网络（CNN）和全卷积网络（FCN）。
深度学习模型通过学习大量标注的图像，能够学习到图像的高级特征，从而实现更准确的图像分割。
数字图像处理与应用(MATLAB版)第6章 图像的分割
是边缘；
➢ 使用双阈值算法检测和连接边缘。即使用直方图计
算两个阈值，凡是大于高阈值的一定是边缘；凡是
小于低阈值的一定不是边缘。如果检测结果大于低
阈值但又小于高阈值，那就要看这个像素的邻接像
素中有没有超过高阈值的边缘像素，如果有，则该
像素就是边缘，否则就不是边缘。
0 -1 0 -1 4 -1 0 -1 0
B A
6.1 图像分割的定义和分类
图像分割：是指根据灰度、彩色、纹理等特征把图像 划分成若干个互不相交的区域，使得这些特征在同一区 域内，表现出一致性或相似性，而在不同区域间表现出 明显的不同。
图像分割的作用
图像分割是图像识别和图像理解的前提，图像分 割质量的好坏直接影响后续图像处理的效果。
图像
具体步骤：
➢ 首先用2D高斯滤波模板进行卷积以平滑图像；
➢ 利 用 微 分 算 子 ( 如 Roberts 算 子 、 Prewitt 算 子 和
Sobel算子等)，计算梯度的幅值和方向；
➢ 对梯度幅值进行非极大值抑制。即遍历图像，若某
个像素的灰度值与其梯度方向上前后两个像素的灰
，
度值相比不是最大，那么这个像素值置为0，即不
第六章 图像的分割
内 容 1、图像分割的定义和分类； 提 2、基于边缘的图像分割方法；
要 3、基于区域的分割；
4、基于运动的图像分割 ； 5、图像分割技术的发展。
基
本 要
通过对图像分割技术的学习，掌
求 握基于边缘、区域、运动的图像
重
分割技术。
点
难 点
图像分割的定义、分类 基于边缘的图像分割方法
基于区域、运动的图像分割方法
G(i, j) Px Py
Matlab中的图像分割与轮廓提取技巧
Matlab中的图像分割与轮廓提取技巧在数字图像处理中，图像分割是一个基本且关键的任务。
通过将图像划分为不同的区域或对象，图像分割可以帮助我们更好地理解图像中的内容，并提取出我们所需的信息。
而图像分割的一个重要部分就是轮廓提取，它可以帮助我们准确地描述图像中感兴趣对象的形状和边缘。
在本文中，将介绍Matlab中常用的图像分割与轮廓提取技巧。
一、基于阈值的图像分割方法阈值分割是一种常用的简单而有效的图像分割方法。
它基于图像中像素的灰度值，将图像分割成具有不同灰度的区域。
在Matlab中，可以使用im2bw函数将图像转换为二值图像，并提供一个阈值参数。
通过调整阈值值，我们可以得到不同的分割结果。
此外，Matlab还提供了一些自动阈值选择方法，如Otsu方法和基于最大类间方差的方法。
二、基于区域的图像分割方法基于区域的图像分割方法是一种将图像分割为不同区域的方法。
它通常基于一些与像素相关的特征，如颜色、纹理和形状。
在Matlab中，可以使用regionprops函数计算图像的区域属性，如面积、中心位置等。
然后，可以根据这些区域属性将图像分割成不同的区域。
此外，还可以使用图像均值漂移算法和超像素分割算法等进行基于区域的图像分割。
三、基于边缘的图像分割方法基于边缘的图像分割方法是一种通过提取图像中的边缘信息来进行分割的方法。
它通常基于边缘检测算法，如Canny算子和Sobel算子。
在Matlab中，可以使用edge函数实现边缘检测，并提供一些参数来调整边缘检测的结果。
通过检测图像中的边缘，我们可以得到图像的轮廓信息，并将图像分割成不同的部分。
四、轮廓提取技巧在图像分割中，轮廓提取是一个重要且常用的步骤。
它可以帮助我们准确地描述和表示感兴趣对象的形状和边界。
在Matlab中，可以使用一些函数来提取图像的轮廓，如bwboundaries函数和imcontour函数。
这些函数可以将二值图像或灰度图像中的轮廓提取出来，并可视化或保存为具有不同宽度和颜色的图像。
基于matlab的数字图像分割技术研究及实现
摘要本文通过对图像分割技术的深入研究，对图像分割的研究现状和国内外研究动态进行了跟踪，针对目前常用的图像分割技术如：阈值分割方法，边缘检测方法，边界法和区域法等作了总结。
在matlab环境下用这些方法对一些具有不同特点的图像进行分割处理,并取得了比较满意的效果，为图像处理的进一步进行奠定了基础。
最后对图像分割技术的研究前景和应用前景作了展望和预见。
关键词：图像分割，直方图，matlab实现IAbstractThe images are passed to the in-depth technical study on the status of research and images are dynamic and a tracking study, with the present images are commonly used technologies such as : thresholds are methods of detection methods, such as border law and regional law summarized.In matlab environment using some of these methods have different characteristics to the images are processed and made more satisfactory results for the image processing laid the foundation for the further.Finally on the images are the prospects for technology research and application prospects of a vision and foresight.Key words: Imagery processing, image Partition, histogram, Mat lab realizationII目录第1章绪论 (1)1.1数字图像处理技术简介 (1)1.2数字图像处理的应用 (2)1.3数字图像处理的优点 (4)1.4数字图像处理方法 (5)1.4.1空域法 (5)1.4.2变换域法 (6)第二章数字图像处理基础 (7)2.1 数字图像处理的主要研究内容 (7)2.1.1图像变换 (7)2.1.3图像增强和复原 (8)2.1.4图像分割 (8)2.1.5.图像描述 (8)2.1.6图像分类（识别） (8)2.2相关概念介绍 (9)2.2.1图像的表示方法 (9)2.2.2图像的数字化 (10)2.2.3灰度 (10)2.2.4灰度图像 (10)2.2.5像素(Pixel) (10)2.2.6图像二值化 (11)2.2.7图像增强 (11)2.2.8直方图 (11)2.2.8.1直方图的基本概念 (11)2.2.8.2直方图的性质 (12)第三章图像分割 (13)3.1 图像分割的研究现状 (13)3.2图像分割在图象处理中的位置 (13)3.3 图像分割的定义 (14)3.4传统图像阈值分割法 (15)III第四章 MATLAB简介 (16)4.1 MATLAB的主要功能 (19)4.2 MATLAB的技术特点 (21)4.3MATLAB的基本知识 (22)4.3.1、基本运算 (22)4.3.2、常用函数： (23)4.3.3MATLAB常用的三角函数 (23)4.3.4适用于向量的常用函数有： (23)4.3.5重复命令 (24)4.3.6逻辑命令 (26)4.3.7基本xy平面绘图命令 (26)第五章基于matlab的算法实现及仿真 (31)5.1基于阈值的分割方法 (31)5.2边缘检测法 (33)5.3边界法 (35)5.4区域法 (38)5.5其他特殊方法 (41)结论 (46)参考文献 (47)致谢 ··········································································································错误！未定义书签。
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本科毕业论文（设计）题目：基于MATLAB的数字图像分割的研究与实现学院：计算机与信息工程学院学生：学号：专业：年级：完成日期：2012 年04 月指导教师：基于MATLAB的数字图像分割的研究与实现摘要：视觉和听觉是我们认识和感知外部世界的主要途径，而视觉又是其中最重要的，因此要想更细致、全面地把握这些图像信息就需要对其进行必要的处理。
在数字图像处理的研究和应用中很多时候我们只对图像的某些部分和特征感兴趣，此时就需要利用图像分割技术将所需的目标与图片的其他部分区分开，以供我们对图像进一步研究和分析。
图像分割即通过一些必要的算法把图像中有意义的部分或特征提取出来，将图像分为若干有意义的区域，使得这些区域对应图像中的不同目标，进而能够对所感兴趣的区域进行研究。
基于图像分割技术在图像处理之中的重要性，本研究在此对图像分割的一些经典算法进行了学习和对比，并通过MATLAB对其进行了实验，通过不同的算法对不同的图片进行处理，分析其优缺点，以便在进行图像分割时可以根据图片的特征选择合适的算法。
关键字：数字图像；分割；MATLABThe Research and Implementation of Digital Image Segmentation Based on the MATLABAbstract : Vision and auditory are the main ways which we use to understand and perceive the world outside, while vision is the most important. Therefore, it's require to process the image data to grasp them more painstaking and completely. In digital image processing of research and application we are only interested to some parts of the image and characteristic in many times, then you need to use the image segmentation technology to separate the goal and the picture for other parts for our further research and analysis of the image.Image segmentation is dividing the image into some significant areas through some necessary algorithms, then make these areas corresponding to different goals and we can do some research about the areas we are interested to. Based on the importance of image segmentation technology in image processing, I compared several classical algorithms of image segmentation. In the meanwhile, I used the MATLABto do some research and to process the various images with different algorithms so that it's convinent to find the advantages of these algorithms. Then, I can base on the characteristics of the images to choose the suitable algorithms when to make some digital image segmentation.Key words : D igital Image; Segmentation; MATLAB目录1 绪论 (1)1.1 图像分割的研究背景 (1)1.2 图像分割的基本原理 (1)2 图像处理与MATLAB (2)2.1 MATLAB处理的图像格式与类型 (2)2.2 MATLAB的界面 (3)2.3 MATLAB图像的基本操作 (5)2.3.1 图像文件信息的查询 (5)2.3.2 图像文件的读取 (5)2.3.4 图像文件的写入 (5)2.3.5 MATLAB 图像工具箱中的图像显示函数. (6)3 阈值化分割 (7)3.1 双峰法 (7)3.1.1 数学推导 (7)3.1.2 双峰法图像分割示例 (7)3.2 自动选择法 (9)3.2.1 自动选择法推导过程 (9)3.2.2 迭代法图像分割 (10)3.2.3 最大类间方差法图像分割 (11)4 区域化分割 (11)4.1 区域生长分割算法 (11)4.1.1 区域生长法简介 (11)4.1.2 区域生长法的MATLAB程序与分割操作 (12)4.2 分裂合并分割算法 (14)4.2.1 分裂合并分割算法简介 (14)4.2.2 分裂合并法的MATLAB程序与分割操作 (15)5 图像分割算法的评价 (16)5.1 图像分割算法评价概述 (16)5.2 图像分割算法评价方法和要求 (17)5.3 本文算法分析与评价 (17)6 总结 (23)参考文献 (24)致谢.............................. 错误! 未定义书签。
1 绪论1.1 图像分割的研究背景在一幅目标图像下，人们往往只是关注其中的一个或者几个目标，而这些目标必然会占据一定的区域，并且与周围其他目标或背景在一些特征上会有相应的差别。
但是，很多时候这些差别会非常的细微，以至于人眼很难发觉，这就需要用一定的技术对图片做一些处理。
而计算机图像处理技术的发展，很好地解决了这一难题，使得人们可以利用计算机技术来协助理这些信息，例如指纹识别、车牌识别以及医学影像的鉴别操作等方向。
图像分割是图像识别的基础，其通过一些必要的算法把图像中有意义的部分或特征提取出来，将图像分为若干有意义的区域，并形成数字特征，这些区域对应图像中的不同目标。
这些具有某种特征的单元成为图像的基元，这种经过处理的基元更容易被快速处理。
目前，数以千计的研究文献和文章提出了许许多多的图像分割算法，不同种类的图像、不同的应用要求和应用领域所需要提取出的图像特征是不相同的，所以并不存在普遍适用的最优方法，只能根据图像特征选择与值相适应的方法。
1.2 图像分割的基本原理图像分割是根据图像的直方图和结构特性或者一些具体的应用需求将图像划分成两个或多个互不相交的子区域的过程，这些子区域是在特定意义下的具有相同属性的像素的连通集合。
例如，一幅图像中不同目标物体所占的图像区域、背景所占的背景区域等都属于这样的连通集合概念。
对图像分割的定义有多种不同的解释，人们普遍接受的是通过集合定义的图像分割。
用集合R 表示整个图像区域，那么对整个图像的分割可以等价于将集合R分成n个满足以下准则的区域：（1）R1 R2 R3 ... R n R ；（2）i,当i 1,2,3，，n时，R i是相连的；（3）对i，j i j ，有R i R j ；（4）对i，j i j，有P（R i R j）false ；（5）对i 1，2，3，，n，P（R i）true 。
目前提出的图像分割方法很多，在此分为三种不同的途径对其进行分类：（1）以物体的的边界为对象进行分割；（2）先检测边缘像素，再将边缘像素连接起来形成分割；（3）以区域为对象进行分割，根据图像的灰度、色彩、变换关系或组织结构等方面的特征相似性来划分图像的子区域并将各像素划分到特定区域。
上述这些方法是互补的，不同的场合使用不同的方法，或者综合各个方法已达到最佳的分割效果。
2 图像处理与MATLAB2.1 MATLAB处理的图像格式与类型图像格式是指图像文件常用的存储格式，下面是几种MATLAB常用并支持的图像格式以及数据类型，见下表2.1 所示。
表2.1 MATLAB 支持的几种图像格式及数据类型另外，MATLAB支持的图像类型可分为5 种，分别为：二值图像、灰度图像、索引图像、RGB 图像以及多帧图像阵列。
2.2 MATLAB 的界面1 Command Window 窗口CommanWd indow 窗口是 MATLAB 界面中的重要组成部分， 利用该窗口可以和MATLAB 进行交互操作，即进行数据和命令的输入以及相应的运算。
该窗口不仅可以嵌在 MATLAB 工作界面，而且还可以单击 按钮使其独立地浮在界面上。
图 2.1 是该窗口以及在该 窗口进行的一些运算2 Workspace 窗口 Workspace 窗口是 MATLAB 中用于存储各种变量和结果的存空间， 与命令窗口一样， 既可以嵌在 MATLAB 的中作界面中， 又可以独立的浮动在界面上， 如图 2.2 所示为浮动 的窗口。
图 2.1 Command Window 窗口图 2.2 Workspace 窗口在使用过程中该窗口显示工作窗口中所有变量的名称、取值和变量类型说明，可以对变量进行编辑、观察、保存和删除等操作 。
3 Command History 窗口Command History 窗口主要用来显示已执行命令。
MATLAB 每次启动时，该窗口都会记录启动时间，并将 Command Window 窗口中的命令记录下来，窗口如图 2-3图 2.3 Command History 窗口4 Current Directory 窗口Current Directory 窗口主要显示当前在什么路径下进行的工作，包括文件的保 存等都是在当前路径下实现的。
用户可以使用【 File 】菜单下的【 Set Path 】命令设 置当前路径， Set Path 窗口如图 2.4 所示。
图 2.4 Set Path窗口2.3 MATLAB图像的基本操作2.3.1 图像文件信息的查询在MATLAB中，可以使用imfinfo 函数来获取图像处理工具箱所支持的各类格式图像信息。
该函数语法格式为：info=imfinfo (filename ，fmt )info=imfinfo (filename )info=imfinfo (URL，... )说明：info=imfinfo (filename ，fmt )返回一个结构info ，它反映了该图像各个方面的信息，参数fmt 对应于所有图像处理工具箱所支持的图像格式，并且可以省略fmt 这一参数。