利用MATLAB仿真软件系统进行图像的数据分析

课程设计任务书

学生姓名：叶枫专业班级：通信zy1201班指导教师：姜宁工作单位：信息工程学院

题目: 利用MATLAB仿真软件系统进行图像的数据分析初始条件：

1.MATLAB软件。

2.数字信号处理与图像处理基础知识。

要求完成的主要任务:

读取图像并求出图像的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差、两图像的协方差、相关系数等。

课程设计的目的：

1．理论目的

课程设计的目的之一是为了巩固课堂理论学习，并能用所学理论知识正确分析信号处理的基本问题和解释信号处理的基本现象。

2．实践目的

课程设计的目的之二是通过设计具体的图像信号变换掌握图像和信号处理的方法和步骤。

时间安排：

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

目录

摘要 (3)

Abstract (4)

1.Matlab及课程设计所用函数简介 (5)

1.1Matlab简介 (5)

1.2课程设计所用函数简介 (6)

2.数据采集 (9)

2.1 MATLAB的读取方法 (9)

3图像数据统计处理 (13)

3.1 图像数据处理原理 (13)

3.2各像素点中最大值的获取 (14)

3.3各像素点中最小值的获取 (14)

3.4各像素点值的均值的获取 (15)

3.5各像素点值的中值的获取 (16)

3.6各像素点值的和的获取 (17)

3.7各像素点值的标准差的获取 (18)

3.8各像素点值的方差的获取 (19)

3.9两图中各像素点值的协方差的获取 (20)

3.10两图的相对系数的获取 (20)

4.心得体会 (22)

参考文献 (23)

摘要

MATLAB软件是矩阵实验室的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，可用于算法开发、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，广泛用于数字信号分析，系统识别，时序分析与建模，神经网络、动态仿真等方面有着广泛的应用。

MATLAB因具有强大的图形处理功能、符号运算功能和数值计算功能，而被广泛应用。而且随着信息时代和数字世界的到来，数字信号处理也已成为当今一门极其重要的学科和技术领域。目前数字信号处理在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。

本次课程设计利用MATLAB软件进行图像的数据分析，包括读取图像并求出图像的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差、两图像的协方差、相关系数等。

关键词：MATLAB，数字信号处理，图像数据分析

Abstract

MATLAB software MATLAB is Matrix lab (Matrix Laboratory) abbreviation,is the product of our company MathWorks business mathematics software for algorithm development, data visualization, data analysis and numerical calculation of the senior technical calculation language and interactive environment, widely used in digital signal analysis,system identification, timing analysis and modeling, neural network, dynamic simulation, etc in a wide range of applications.

Because MATLAB has powerful graphics capabilities, symbolic computation and numerical functions, and is widely used.With the information age and the advent of the digital world, digital signal processing has become an extremely important disciplines and technical fields. Current digital signal processing in communications, voice, image, automatic control, radar, military, aerospace, medical and household appliances and many other fields has been widely used.

The course is designed to use MATLAB software to do image data analysis, including reading image and getting the images of the maximum, minimum, mean, median, and, standard deviation, two images of the covariance, correlation coefficient, etc.

Key words: MATLAB，digital signal processing，image data analysis.

1.Matlab及课程设计所用函数简介

1.1Matlab简介

MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。

Matlab是一套功能十分强大的工程计算及数据分析软件，其应用范围涵盖了数学、工业技术、电子科学、医疗卫生、建筑、金融、数字图像处理等各个领域。许多工程师和研究人员发现，matlab能迅速测试其构思，综合评测系统性能，并能借此快速设计出更多的解决方案，达到更高的技术要求。

Matlab的图像处理工具箱，功能十分强大，支持的图像文件格式丰富，如JPEG、RAS、PCX、TIFF、PNG、HDF、GIF、ICO、CUR、XWD、BMP等。

用Matlab所提供的图像处理与分析工具，结合其强大的数据处理能力，研究人员可利用前人已取得的研究成果，可以把精力集中在新技术理论的研究上，而不必关心图像文件的格式、读写、显示和已有成果的技术细节．并快速测试其图像处理与分析的新方案。测试既可方便地得到统计数据，同时又可得到直观图示。

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，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I/O；图像算术运算；几何变换；图像登记；像素值与统汁；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