数字图像处理MATLAB程序【完整版】教学内容
MATLAB图像处理与分析教学
MATLAB图像处理与分析教学第一章：MATLAB基础知识与图像处理入门1.1 MATLAB简介与安装1.2 MATLAB界面及基本操作1.3 图像处理的基本概念和应用领域1.4 图像处理的基本流程1.5 MATLAB中的图像处理工具箱介绍第二章：图像的读取、显示与保存2.1 图像的读取与显示2.1.1 读取不同格式的图像文件2.1.2 调整图像显示的尺寸、亮度和对比度2.2 图像的保存与导出2.2.1 图像的保存为不同格式2.2.2 MATLAB图像数据与其他软件的数据交互第三章：灰度图像的处理与分析3.1 灰度图像的转换与显示3.1.1 灰度图像与彩色图像的相互转换3.1.2 灰度图像的直方图显示与均衡化3.2 灰度图像的滤波与增强3.2.1 均值滤波与中值滤波3.2.2 图像的边缘检测与锐化3.3 灰度图像的特征提取与分析3.3.1 图像的边缘检测与特征点提取3.3.2 灰度图像的纹理特征分析第四章：彩色图像的处理与分析4.1 彩色图像的基本特性与表示4.2 图像的颜色空间转换4.2.1 RGB色彩空间与其他常用色彩空间的相互转换4.2.2 色彩空间的调整与增强4.3 彩色图像的分割与目标提取4.3.1 基于颜色特征的图像分割4.3.2 彩色图像的目标提取与识别4.4 图像的融合与合成4.4.1 多幅图像融合与混合4.4.2 图像的合成与拼接第五章：图像处理算法与方法5.1 图像的数学形态学处理5.1.1 膨胀、腐蚀与空洞填充5.1.2 开运算与闭运算5.2 非线性滤波与图像分割5.2.1 均值滤波与中值滤波的改进算法5.2.2 基于阈值的图像分割方法5.3 图像的变换与重建5.3.1 图像的傅里叶变换与频谱分析5.3.2 图像的小波变换与多分辨率分析5.4 图像的分类与识别5.4.1 基于特征向量的图像分类方法5.4.2 基于机器学习的图像识别算法第六章：实例应用与案例分析6.1 图像处理在医学影像中的应用6.2 图像处理在智能交通中的应用6.3 图像处理在工业检测与质量控制中的应用6.4 图像处理在农业与农村发展中的应用6.5 图像处理在文化遗产保护中的应用6.6 图像处理在安全监控与图像搜索中的应用总结：本教学涵盖了MATLAB图像处理与分析的基础知识和常用方法，并结合实例应用与案例分析加深学习者对图像处理的理解和应用能力。
MATLAB课程设计-图像处理完整版
M A T L A B课程设计-图像处理完整版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANMATLAB课程设计设计题目：应用图像处理班级：学号：姓名：指导老师：设计时间：2013年4月8号-4月14号摘要21世纪是一个充满信息的时代，图像作为人类感知世界的视觉基础，是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段。
图像处理，是用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。
又称影像处理。
基本内容图像处理一般指数字图像处理。
数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备经过采样和数字化得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值为一整数，称为灰度值。
图像处理技术的主要内容包括图像压缩，增强和复原，匹配、描述和识别3个部分。
常见的处理有图像数字化、图像编码、图像增强、图像复原、图像分割和图像分析等。
图像处理一般指数字图像处理。
所谓数字图像处理[7]就是利用计算机对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或者应用需求的行为。
实质上是一段能够被计算机还原显示和输出为一幅图像的数字码。
关键词：DCT变换；图像压缩；真色彩增强；平滑；锐化；直方图均衡；灰度变换；滤波；M文件的使用目录摘要 (I)1 概述 (II)2 课程设计任务及要求 (III)2.1.1设计任务2.1.2设计要求3 系统设计原理 (Ⅳ)3.1 DCT图像压缩原理3.2 真彩色增强3.2.1平滑3.2.2锐化3.3 灰度变换（直方图均衡化）3.4 图像滤波3.4.1中值滤波器3.4.2维纳滤波器4 程序代码及实验结果与分析 (Ⅵ)4.1 DCT图像压缩4.1.1程序代码4.1.2实验结果4.1.3结果分析4.2 真彩色增强4.2.1平滑程序代码4.2.2实验结果4.2.3结果分析4.2.4锐化程序代码4.2.5实验结果4.2.6结果分析4.3 灰度变换（直方图均衡化）4.3.1程序代码4.3.2实验结果4.3.3结果分析4.4 图像滤波4.4.1程序代码4.4.2实验结果4.4.3结果分析5 收获体会 (Ⅶ)6 参考文献 (Ⅷ)概述MATLAB作为一种矩阵语言，进行数字图像处理是非常方便的。
数字图像处理MATLAB程序【完整版】
第一部分数字图像处理实验一图像的点运算实验1．１直方图一.实验目的１.熟悉mａtlab图像处理工具箱及直方图函数的使用;２.理解和掌握直方图原理和方法；二．实验设备１.ＰＣ机一台;2.软件ｍatlab。
三.程序设计在matlab环境中,程序首先读取图像，然后调用直方图函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I=ｉmｒeａd（'ｃameraｍan.tif’);%读取图像suｂpｌｏｔ(１,2,1），ｉmsｈow(Ｉ) %输出图像titlｅ(’原始图像'） %在原始图像中加标题subplot（1，2,2),iｍhiｓｔ(I) ％输出原图直方图tiｔle('原始图像直方图'） %在原图直方图上加标题四．实验步骤１。
启动mａtlab双击桌面matlab图标启动maｔlab环境;2。
在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时,首先读取图像,一般调用matlab自带的图像,如:cameraｍan图像;再调用相应的直方图函数，设置参数;最后输出处理后的图像;３.浏览源程序并理解含义；4.运行,观察显示结果;5．结束运行，退出;五．实验结果观察图像matlａb环境下的直方图分布.(ａ）原始图像(b)原始图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码;2、输入一幅灰度图像,给出其灰度直方图结果,并进行灰度直方图分布原理分析。
实验1.2 灰度均衡一.实验目的1．熟悉matlａｂ图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用；2.理解和掌握灰度均衡原理和实现方法;二.实验设备1.PC机一台;2．软件mａtlab；三.程序设计在ｍaｔｌab环境中，程序首先读取图像,然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像.I=iｍｒｅad（'cameraman.ｔif’)；%读取图像subplｏｔ(2，2,1）,imshow（I) %输出图像title(’原始图像’) %在原始图像中加标题subplot(2，2,3),ｉmｈｉst(I) %输出原图直方图titｌｅ(’原始图像直方图’) %在原图直方图上加标题ａ＝histeｑ（I，2５6); %直方图均衡化，灰度级为２５６sｕｂｐlot（2,２,２),imshoｗ(a) %输出均衡化后图像title(’均衡化后图像’） %在均衡化后图像中加标题subｐlｏt(2,2，4),iｍhiｓt(a) ％输出均衡化后直方图ｔitｌe（'均衡化后图像直方图’）％在均衡化后直方图上加标题四．实验步骤１。
matlab数字图像课程设计
matlab数字图像课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握MATLAB在数字图像处理方面的基本理论和应用技能。
通过本课程的学习，学生应能理解数字图像处理的基本概念，熟练使用MATLAB进行数字图像的处理和分析。
具体来说，知识目标包括：1.掌握数字图像处理的基本概念和原理。
2.了解数字图像处理的基本算法和应用。
3.熟悉MATLAB数字图像处理工具箱的使用。
技能目标包括：1.能够使用MATLAB进行数字图像的基本处理，如图像读取、显示、转换等。
2.能够运用MATLAB实现数字图像的增强、滤波、边缘检测等算法。
3.能够利用MATLAB进行数字图像处理的实际应用，如图像分割、特征提取等。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的创新意识和实践能力，使他们能够运用所学知识解决实际问题。
2.培养学生团队合作精神，提高他们的问题解决能力。
3.培养学生对科学研究的兴趣和热情，提高他们的学术素养。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括MATLAB的基本操作、数字图像处理的基本概念和算法，以及MATLAB在数字图像处理方面的应用。
具体来说，教学大纲如下：1.MATLAB基本操作：包括MATLAB的安装和界面熟悉，基本语法和函数的使用。
2.数字图像处理基本概念：包括数字图像的定义、表示方法和基本属性。
3.数字图像处理基本算法：包括图像增强、滤波、边缘检测等算法的学习和实现。
4.MATLAB数字图像处理应用：包括图像分割、特征提取等实际应用案例的分析和解题方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体来说，教学方法如下：1.讲授法：通过讲解和演示，使学生掌握MATLAB的基本操作和数字图像处理的基本概念。
2.讨论法：通过小组讨论和问题解答，培养学生的思考和问题解决能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生掌握数字图像处理的基本算法和应用。
4.实验法：通过实验操作，使学生熟练使用MATLAB进行数字图像处理的应用。
数字图像处理matlab课程设计
数字图像处理matlab课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字图像处理的基本概念，掌握图像的表示和存储方式；2. 学会使用MATLAB软件进行数字图像处理，掌握相关函数和工具箱的使用方法；3. 掌握图像增强、滤波、边缘检测等基本图像处理技术；4. 了解图像分割、特征提取等高级图像处理技术。
技能目标：1. 能够运用MATLAB进行图像读取、显示和保存操作；2. 能够独立完成图像的增强、滤波等基本处理操作；3. 能够运用边缘检测算法对图像进行处理，提取关键特征；4. 能够根据实际需求选择合适的图像处理技术，解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字图像处理技术的兴趣，激发其学习热情；2. 培养学生的团队合作意识，使其学会在团队中分享和交流；3. 培养学生严谨的科学态度，使其注重实验数据的真实性；4. 培养学生的创新思维，鼓励其探索新方法，提高解决问题的能力。
本课程旨在通过数字图像处理MATLAB课程设计，使学生在掌握基本理论知识的基础上，运用MATLAB软件进行图像处理实践。
课程注重理论与实践相结合，培养学生具备实际操作能力，并能运用所学知识解决实际问题。
针对学生的年级特点，课程目标既注重知识技能的传授，又关注情感态度价值观的培养，为学生今后的学习和工作奠定基础。
二、教学内容1. 数字图像处理基础- 图像表示与存储（RGB、灰度、二值图像）- 图像类型转换- MATLAB图像处理工具箱介绍2. 图像增强- 直方图均衡化- 伽玛校正- 图像锐化3. 图像滤波- 均值滤波- 中值滤波- 高斯滤波- 双边滤波4. 边缘检测- 索贝尔算子- 拉普拉斯算子- Canny边缘检测5. 图像分割- 阈值分割- 区域生长- 分水岭算法6. 特征提取与描述- 霍夫变换- SIFT算法- ORB算法教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确分为六个部分，分别对应数字图像处理的基础知识、图像增强、滤波、边缘检测、图像分割和特征提取与描述。
(完整版)数字图像处理MATLAB程序【完整版】
第一部分数字图像处理实验一图像的点运算实验1.1 直方图一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及直方图函数的使用；2．理解和掌握直方图原理和方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab。
三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用直方图函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(1,2,1),imshow(I) %输出图像title('原始图像') %在原始图像中加标题subplot(1,2,2),imhist(I) %输出原图直方图title('原始图像直方图') %在原图直方图上加标题四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的直方图函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察图像matlab环境下的直方图分布。
(a)原始图像 (b)原始图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码；2、输入一幅灰度图像，给出其灰度直方图结果，并进行灰度直方图分布原理分析。
实验1.2 灰度均衡一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用；2．理解和掌握灰度均衡原理和实现方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(2,2,1),imshow(I) %输出图像title('原始图像') %在原始图像中加标题subplot(2,2,3),imhist(I) %输出原图直方图title('原始图像直方图') %在原图直方图上加标题a=histeq(I,256); %直方图均衡化，灰度级为256subplot(2,2,2),imshow(a) %输出均衡化后图像title('均衡化后图像') %在均衡化后图像中加标题subplot(2,2,4),imhist(a) %输出均衡化后直方图title('均衡化后图像直方图') %在均衡化后直方图上加标题四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
数字图像处理基础程序及运行结果图像matlab程序讲解
目录实验一MATLAB数字图像处理初步 (2)实验二图像的代数运算 (6)实验三图像增强—灰度变换 (9)实验四图像增强—直方图变换 (11)实验五图像增强—空域滤波 (13)实验六图像的傅立叶变换 (17)实验七图像增强—频域滤波 (19)实验八彩色图像处理 (21)实验九图像分割 (24)实验十形态学运算 (27)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、实验内容及步骤1．利用imread( )函数读取一幅图像，假设其名为flower.tif，存入一个数组中；2．利用whos 命令提取该读入图像flower.tif的基本信息；3．利用imshow()函数来显示这幅图像；4．利用imfinfo函数来获取图像文件的压缩，颜色等等其他的详细信息；5．利用imwrite()函数来压缩这幅图象，将其保存为一幅压缩了像素的jpg 文件,设为flower.jpg；语法：imwrite(原图像，新图像，‘quality’,q), q取0-100。
6．同样利用imwrite()函数将最初读入的tif图象另存为一幅bmp图像，设为flower.bmp。
7．用imread()读入图像：Lenna.jpg 和camema.jpg；8．用imfinfo()获取图像Lenna.jpg和camema.jpg 的大小；9．用figure,imshow()分别将Lenna.jpg和camema.jpg显示出来，观察两幅图像的质量。
10．用im2bw将一幅灰度图像转化为二值图像，并且用imshow显示出来观察图像的特征。
11．将每一步的函数执行语句拷贝下来，写入实验报告，并且将得到第3、9、10步得到的图像效果拷贝下来三、考核要点1、熟悉在MATLAB中如何读入图像、如何获取图像文件的相关信息、如何显示图像及保存图像等，熟悉相关的处理函数。
图像处理matlab的课程设计
图像处理matlab的课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握图像处理的基本原理和方法，能够使用MATLAB软件进行图像处理和分析。
具体目标如下：1.了解图像处理的基本概念和常用算法。
2.掌握MATLAB图像处理工具箱的使用。
3.理解图像处理在实际应用中的重要性。
4.能够使用MATLAB进行图像读取、显示和保存。
5.能够使用MATLAB进行图像滤波、边缘检测、图像增强等基本操作。
6.能够运用所学知识解决实际图像处理问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和实践能力。
2.培养学生的团队合作精神和沟通协调能力。
3.培养学生的科学思维和解决问题的能力。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.图像处理基本概念：图像的定义、图像的表示、图像的属性等。
2.MATLAB图像处理工具箱：MATLAB图像处理工具箱的介绍、常用函数和工具的使用方法等。
3.图像处理基本算法：图像滤波、边缘检测、图像增强、图像分割等。
4.图像处理应用案例：图像处理在实际应用中的案例分析，如医学影像处理、工业检测等。
三、教学方法为了达到课程目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括：1.讲授法：通过讲解图像处理的基本概念和原理，使学生掌握基本知识。
2.案例分析法：通过分析实际图像处理案例，使学生了解图像处理的应用和实际意义。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握MATLAB图像处理工具箱的使用和基本算法。
4.讨论法：通过小组讨论和交流，促进学生思考和解决问题，培养团队合作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：《图像处理matlab教程》等。
2.参考书：《数字图像处理》、《MATLAB图像处理》等。
3.多媒体资料：PPT课件、实验演示视频等。
4.实验设备：计算机、MATLAB软件、图像处理相关硬件设备等。
通过以上教学资源的支持，将能够丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。
数字图像处理matlab课程设计
数字图像处理matlab课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字图像处理的基本理论和方法，学会使用MATLAB软件进行图像处理和分析。
通过本课程的学习，学生应达到以下具体目标：1.理解数字图像处理的基本概念、原理和算法。
2.熟悉MATLAB图像处理工具箱的使用。
3.能够运用数字图像处理的基本算法解决实际问题。
4.能够使用MATLAB进行图像处理和分析，撰写相关的程序代码。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队协作精神。
2.培养学生对数字图像处理技术的兴趣，提高其综合素质。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字图像处理基本概念：图像处理的基本概念、图像数字化、图像表示和图像变换。
2.图像增强和复原：图像增强、图像去噪、图像复原。
3.图像分割和描述：图像分割、图像特征提取和描述。
4.图像形态学：形态学基本运算、形态学滤波、形态学重建。
5.MATLAB图像处理工具箱的使用：MATLAB图像处理工具箱的基本功能、常用图像处理函数。
6.图像处理实例分析：结合实际案例，分析数字图像处理技术的应用。
三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解图像处理的基本概念、原理和算法，使学生掌握图像处理的基本知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数字图像处理技术在实际中的应用。
3.实验法：通过上机实验，使学生熟练掌握MATLAB图像处理工具箱的使用，提高学生的实际操作能力。
4.讨论法：学生进行课堂讨论，激发学生的思维，培养学生的创新意识和团队协作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将采用以下教学资源：1.教材：《数字图像处理（MATLAB版）》。
2.参考书：相关领域的经典教材和论文。
3.多媒体资料：教学PPT、视频教程等。
4.实验设备：计算机、MATLAB软件、图像处理相关硬件设备。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
《医学影像处理课件——MATLAB数字图像处理》
基于空间域的图像滤波
使用空间域滤波算法对图像进行模糊、锐化、降噪等处理，以改善图像质量 和提取图像特征。
基于频率域的图像滤波
介绍基于频率域的滤波方法，如傅里叶变换和滤波器设计，以实现图像的频域处理和频谱分析。
图像分割基础
研究图像分割的基本概念和技术，如阈值分割、边缘检测和区域生长等，以便分离和提取图像中的目标。
数字图像的表示方式
探讨数字图像的基本概念、表示方式和图像数据结构，以便更好地理解图像 处理算法的原理。
图像的增强和滤波
研究常用的图像增强和滤波技术，以提高图像的质量、增强图像的细节和改 善图像的视觉效果。
灰度变换和直方图均衡化
学习灰度变换和直方图均衡化方法，以调整图像的亮度、对比度和直方图分 布，优化图像视觉效果。
医学影像处理课件—பைடு நூலகம் MATLAB数字图像处理
通过MATLAB数字图像处理课程，我们将深入了解医学影像处理的基本概念、 处理流程和常用方法，为学员提供全面的数字图像处理知识。
课程介绍
本节将介绍医学影像处理课程的内容和目标，以及学员将学到的技能和知识。
基本操作与编程概念
学习通过MATLAB进行图像处理的基本操作，并了解MATLAB编程语言的基本概念和应用。
matlab数字图像处理课程设计
matlab数字图像处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字图像处理的基本概念，掌握图像的表示方法和存储格式。
2. 学生能掌握MATLAB软件的基本操作，并运用其进行数字图像处理。
3. 学生能掌握图像的灰度变换、图像滤波、边缘检测等基本图像处理技术。
4. 学生能了解频域图像处理的基本原理，并运用MATLAB进行频域滤波。
技能目标：1. 学生能够运用MATLAB软件进行数字图像的读取、显示和保存。
2. 学生能够运用MATLAB实现基本的图像处理算法，如灰度变换、滤波等。
3. 学生能够分析图像处理算法的效果，并进行相应的参数调整。
4. 学生能够运用所学知识解决实际问题，如图像增强、边缘检测等。
情感态度价值观目标：1. 学生对数字图像处理产生兴趣，培养主动学习和探究的精神。
2. 学生通过实践操作，培养团队合作意识和解决问题的能力。
3. 学生能够认识到数字图像处理在科技、医疗、安全等领域的广泛应用，增强社会责任感。
4. 学生能够遵循学术道德，尊重他人成果，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为数字图像处理相关学科的教学实践，旨在通过MATLAB软件的使用，使学生掌握数字图像处理的基本方法和技能。
学生特点：学生具备一定的数学基础和编程能力，对图像处理有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，培养解决实际问题的能力。
通过课程目标的具体分解，使学生在学习过程中能够达到预期的学习成果，为后续深入学习打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容围绕以下几部分展开：1. 数字图像处理基础理论- 图像的表示与存储格式- 图像处理的基本操作（读取、显示、保存）2. MATLAB软件操作- MATLAB界面与基本操作- MATLAB图像处理工具箱的使用3. 灰度变换与图像增强- 灰度变换函数及其应用- 直方图均衡化与规定化4. 图像滤波- 空域滤波器设计- 频域滤波器设计- 常用滤波算法（如高斯滤波、中值滤波等）5. 边缘检测- 基本边缘检测算法（如Sobel、Prewitt）- 高级边缘检测算法（如Canny）6. 频域图像处理- 频域变换（傅里叶变换、DCT等）- 频域滤波（低通、高通、带通滤波器）教学大纲安排如下：1. 基础理论（1课时）2. MATLAB软件操作（2课时）3. 灰度变换与图像增强（2课时）4. 图像滤波（2课时）5. 边缘检测（2课时）6. 频域图像处理（2课时）教学内容与教材章节紧密关联，通过以上安排，使学生系统掌握数字图像处理的基本概念、方法和技能。
《数字图像处理(matlab版)》教程课件
直
原
接
图
阈
像
值
分
割
0.25
算 法
算 法 算 法
割
分
法
算
OTSU
Niblack
KittlerMet
Kapur
割
分
值
阈
动
自
/2、图像的点运算
五、直方图均衡化
DB f
添 加 高 斯 白 噪 声
添 加 椒 盐 噪 声
/4、空间域图像增强 二、空间域滤波
滤波过程就是在图像f(x,y)中逐点移动模板，使模板中心和点(x,y)重合，滤波器 在每一点(x,y)的响应是根据模板的具体内容并通过预先定义的关系来计算的。
W(-1,-1) W(-1,0) W(-1,1)
W(0,-1) W(0,0) W(0,1)
原 图 像 及 直 方 图
图像变暗后灰度均衡化 图像变亮后灰度均衡化
/3、图像的几何变换
一、图像平移
正变换
1 0 0
[ x1 y1 1] [ x0 y0 1] 0 1 0
Tx
Ty
1
逆变换
1
0 0
[x0 y0 1] [x1 y1 1] 0
1 0
Tx
Ty
1
strel %用来创建形态学结构元素 translate(SE,[y x])%原结构元素SE上y和x方向平移 imdilate%形态学膨胀
thresh法：最大类间方差法自动单阈值分割。
Kapur算法：一维直方图熵阈值算法
niblack算法：局部阈值分割 阈值的计算公式是T = m + k*v，其中m为以该像素点为中心的区域的平 均灰度值，v是该区域的标准差，k是一个系数。
数字图像处理ch01(MATLAB)-课件
2024/10/12
第一章 绪论
17
2024/10/12
第一章 绪论
18
2024/10/12
第一章 绪论
19
2024/10/12
第一章 绪论
20
<2>几何处理
放大、缩小、旋转，配准，几何校正，面积、周长计算。
请计算台湾的陆地面积
2024/10/12
第一章 绪论
21
<3>图象复原
由图象的退化模型，求出原始图象
图像处理是指按照一定的目标，用一系列的操 作来“改造”图像的方法.
2024/10/12
第一章 绪论
7
➢图象处理技术的分类(从方法上进行分类)[2]
1．模拟图象处理（光学图像处理等）
用光学、电子等方法对模拟信号组成的图像，用光学器 件、电子器件进行光学变换等处理得到所需结果（哈哈 镜、望远镜，放大镜，电视等）.
2024/10/12
第一章 绪论
22
<4>图象重建[3]
[3]此图像来自罗立民，脑成像，
2024/10/12
第一章 绪论
23
/zhlshb/ct/lx.htm
2024/10/12
第一章 绪论
图形用户界面，动画，网页制作等
2024/10/12象处理的基本概念，和基 本问题，以及一些典型的应用。
2024/10/12
第一章 绪论
33
提问
摄像头(机),扫描仪,CT成像装置,其他图象成像装置
2)图象的存储
各种图象存储压缩格式(JPEG,MPEG等),海量图象数据库技术
3)图象的传输
内部传输(DirectMemoryAccess),外部传输(主要是网络)
matlab数字图像处理课程设计
matlab 数字图像处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握Matlab中数字图像处理的基本概念和常用算法；2. 学习并理解数字图像处理中的图像增强、边缘检测和图像分割等关键技术；3. 了解数字图像处理在实际应用中的发展及其在各领域的应用。
技能目标：1. 能够运用Matlab软件进行数字图像的读取、显示和保存等基本操作；2. 熟练运用Matlab实现图像增强、边缘检测和图像分割等算法；3. 能够运用所学知识解决实际问题，对图像进行处理和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字图像处理的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生的团队合作意识和创新精神，使其在学习和实践中不断探索新知识；3. 使学生认识到数字图像处理技术在科技发展和国防建设中的重要作用，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为选修课，适用于高年级本科生或研究生。
课程内容紧密结合实际，强调实践操作和动手能力。
学生特点：学生已具备一定的编程基础和数学知识，对数字图像处理有一定了解，但实践能力有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，鼓励学生积极参与讨论和动手实践。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际问题中，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 数字图像处理基础- 图像的基本概念、类型和表达方式- Matlab中图像的读取、显示和保存- 图像的数学变换：灰度变换、几何变换2. 图像增强- 线性滤波和非线性滤波- 图像锐化技术- 频域滤波：低通滤波、高通滤波3. 边缘检测- 边缘检测的基本原理- 常用边缘检测算子：Sobel、Prewitt、Roberts、Canny4. 图像分割- 阈值分割法- 区域分割法- 边缘分割法5. 应用案例分析- 图像增强在医学图像处理中的应用- 边缘检测在机器视觉中的应用- 图像分割在目标识别中的应用教学内容安排与进度：1. 数字图像处理基础（2周）2. 图像增强（3周）3. 边缘检测（2周）4. 图像分割（3周）5. 应用案例分析（2周）本教学内容基于教材章节进行组织，涵盖数字图像处理的核心知识点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的实际操作能力。
第11讲 Matlab数字图像处理
表 11.1 函数 imfinfo 返回的结构数组基本内容
结构数组成员名 Filename FileMoDate FileSize Format FormatVersion Width Height BitDepth ColorType 所代表函数 文件名称 文件最后修改日期和时间 文件大小（单位是字节） 文件格式或扩展名（tif、jpf 和 png 等） 文件格式版本号 图像文件的宽度，单位为像素 图像文件的高度，单位为像素 图像文件中每一个像素所占位宽（真彩色图像每个像素占 24 位） 图像类型（grayscale-灰度图像，truecolor-RGB 图像，indexed-索引图像）
表111函数imfinfo返回的结构数组基本内容结构数组成员名所代表函数filename文件名称filemodate文件最后修改日期和时间filesize文件大小单位是字节format文件格式或扩展名tifjpf和pngformatversion文件格式版本号width图像文件的宽度单位为像素height图像文件的高度单位为像素bitdepth图像文件中每一个像素所占位宽真彩色图像每个像素占24colortype图像类型grayscale灰度图像truecolorrgb图像indexed索引图像函数imtool利用函数imtool可以将图像在图像工具浏览器中：该函数是利用颜色映射表 map 的逆算法，将 RGB 图像转换为索引 图像。 例11.3 将 RGB 图像转换为索引图像。 RGB = imread('ngc6543a.jpg'); %Matlab 工具箱中的图像文件 subplot(131), imagesc(RGB), zoom(4) %图像放大 4 倍 [IND,map]=rgb2ind(RGB,32); subplot(132), image(IND), colormap(map), zoom(4) subplot(133), imshow(RGB) %不带坐标轴刻度的显示，图像不放大 例 11.4 将 RGB 图像转换为索引图像。 clc, clear a=imread('football.jpg'); %Matlab 工具箱中的图像文件 [x1,m1]=rgb2ind(a,128); %将 RGB 图像转换成索引图像，颜色种数 N 至多 128 种 [x2,m2]=rgb2ind(a,0.1); %将 RGB 图像转换成索引图像，颜色种数 N 至多 11^3 种 m3=colorcube(128); %创建一个指定颜色数目的 RGB 颜色映射表 x3=rgb2ind(a,m3); subplot(131), imshow(x1,m1) %显示用最小方差法转换后的索引图像 subplot(132), imshow(x2,m2) %显示用均匀量化法转换后的索引图像 subplot(133), imshow(x3,m3) %显示用颜色近似法转换后的索引图像 3. 索引图像转换为 RGB 图像 在 Matlab 中，利用函数 ind2rgb 函数可以将索引图像转换为 RGB 图像。其调用格式为 RGB=ind2rgb(X,map)：其中[X,map]指向索引图像，RGB 指向转换后的真彩色图像。 例 11.5 将索引图像转换为真彩色图像。 clc, clear [x,a]=imread('kids.tif'); %Matlab 工具箱中的图像文件 b=ind2rgb(x,a); %将索引图像转换为真彩色图像 subplot(121), imshow(x,a), subplot(122), imshow(b) 11.2.2 Matlab 图像工具箱中的几个函数介绍 1.imread 和 imwrite imread 函数是从图像文件读图像，它的一般调用格式为 A=imread(filename) 返回值 A 为矩阵，当图像是黑白和灰度图像时，A 为二维矩阵，当图像是彩色图像时，A 是三维矩阵，即 A 为 3 个二维矩阵，分别为 R、G、B 的像素值。 imwrite 函数是把图像写到图像文件中，它的一般调用格式为 imwrite(A,filename) 把图像 A（二维矩阵或三维矩阵）写到图像文件 filename 中。 例 11.6 读入一个 bmp 图像，然后再把图像保存成 jpg 格式。 clc, clear a=imread('data6.bmp'); %非工具箱图像文件 imwrite(a,'data7.jpg') %把图像保存成 jpg 格式 subplot(121), imshow(a) %显示原图像 subplot(122), imshow('data7.jpg') %显示 jpg 图像 2. 文件信息读取函数 imfinfo 在 Matlab 中，对图像进行操作和处理时，经常需要知道图像文件的文件名、文件格式、 图像大小、图像类型和数据类型等信息，可以直接调用 Matlab 函数 imfinfo 来读取图像文件 的信息。其调用格式如下。 info=imfinfo(filename)：该函数读取文件 filename 的信息。其中，filename 指的是图像 文件的“文件名” （包括后缀名） 。info 是一个结构数组。不同格式的文件最终得到的 info 所包含的结构成员不同，但基本都包含前 9 个结构成员，具体如表 11.1 所示。
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数字图像处理M A T L A B 程序【完整版】第一部分数字图像处理实验一图像的点运算实验1.1 直方图一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及直方图函数的使用；2．理解和掌握直方图原理和方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab。
三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用直方图函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(1,2,1),imshow(I) %输出图像title('原始图像') %在原始图像中加标题subplot(1,2,2),imhist(I) %输出原图直方图title('原始图像直方图') %在原图直方图上加标题四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的直方图函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察图像matlab环境下的直方图分布。
(a)原始图像 (b)原始图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码；2、输入一幅灰度图像，给出其灰度直方图结果，并进行灰度直方图分布原理分析。
实验1.2 灰度均衡一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用；2．理解和掌握灰度均衡原理和实现方法；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I=imread('cameraman.tif');%读取图像subplot(2,2,1),imshow(I) %输出图像title('原始图像') %在原始图像中加标题subplot(2,2,3),imhist(I) %输出原图直方图title('原始图像直方图') %在原图直方图上加标题a=histeq(I,256); %直方图均衡化，灰度级为256subplot(2,2,2),imshow(a) %输出均衡化后图像title('均衡化后图像') %在均衡化后图像中加标题subplot(2,2,4),imhist(a) %输出均衡化后直方图title('均衡化后图像直方图') %在均衡化后直方图上加标题四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的灰度均衡函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下图像灰度均衡结果及直方图分布。
(a)原始图像 (b)均衡化后图像(c)原始图像直方图 (d)均衡化后图像直方图六．实验报告要求1、给出实验原理过程及实现代码；2、输入一幅灰度图像，给出其灰度均衡结果，并进行灰度均衡化前后图像直方图分布对比分析。
实验二图像滤波实验2.1 3*3均值滤波一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及均值滤波函数的使用；2．理解和掌握3*3均值滤波的方法和应用；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像增强（均值滤波）函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I = imread('cameraman.tif');figure,imshow(I);J=filter2(fspecial(‘average’,3),I)/255;figure,imshow(J);四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的图像增强（均值滤波）函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下原始图像经3*3均值滤波处理后的结果。
(a)原始图像 (b)3*3均值滤波处理后的图像图(3)六．实验报告要求输入一幅灰度图像，给出其图像经3*3均值滤波处理后的结果，然后对每一点的灰度值和它周围24个点，一共25个点的灰度值进行均值滤波，看看对25个点取均值与对9个点取中值进行均值滤波有什么区别？有没有其他的算法可以改进滤波效果。
实验2.2 3*3中值滤波一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及中值滤波函数的使用；2．理解和掌握中值滤波的方法和应用；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像增强（中值滤波）函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I = imread('cameraman.tif');figure,imshow(I);J=medfilt2(I,[5,5]);figure,imshow(J);四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的图像增强（中值滤波）函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下原始图像经3*3中值滤波处理后的结果。
(a)原始图像 (b)3*3中值滤波处理后的图像图(4)六．实验报告要求输入一幅灰度图像，给出其图像经3*3中值滤波处理后的结果，然后对每一点的灰度值和它周围24个点，一共25个点的灰度值进行排序后取中值，然后该点的灰度值取中值。
看看对25个点取中值与对9个点取中值进行中值滤波有什么区别？实验三图像几何变换实验3.1 图像的缩放一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及图像缩放函数的使用；2．掌握图像缩放的方法和应用；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像缩放函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I = imread('cameraman.tif');figure,imshow(I);scale = 0.5;J = imresize(I,scale);figure,imshow(J);四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的图像缩放函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下图像缩放后的结果。
(a)原始图像 (b)缩放后的图像图(5)六．实验报告要求输入一幅灰度图像，给出其图像缩放后的结果，然后改变缩放比率，观察图像缩放后结果柄进行分析。
实验3.2 图像旋转一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及图像旋转函数的使用；2．理解和掌握图像旋转的方法和应用；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像旋转函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I = imread('cameraman.tif');figure,imshow(I);theta = 30;K = imrotate(I,theta); % Try varying the angle, theta.figure, imshow(K)四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的图像旋转函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察matlab环境下图像旋转后的结果。
(a)原始图像 (b)旋转后的图像图(7)六．实验报告要求输入一幅灰度图像，给出其图像旋转后的结果，然后改变旋转角度，观察图像旋转后结果柄进行分析。
实验四图像边缘检测实验4.1 边缘检测（Sobel、Prewitt、Log边缘算子）一．实验目的1．熟悉matlab图像处理工具箱及图像边缘检测函数的使用；2．理解和掌握图像边缘检测（Sobel、Prewitt、Log边缘算子）的方法和应用；二．实验设备1.PC机一台；2.软件matlab；三．程序设计在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用图像边缘检测（Sobel、Prewitt、Log边缘算子）函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。
I = imread('cameraman.tif');J1=edge(I,'sobel');J2=edge(I,'prewitt');J3=edge(I,'log');subplot(1,4,1),imshow(I);subplot(1,4,2),imshow(J1);subplot(1,4,3),imshow(J2);subplot(1,4,4),imshow(J3);四．实验步骤1. 启动matlab双击桌面matlab图标启动matlab环境；2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。
书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像，如:cameraman图像；再调用相应的边缘检测（Sobel边缘算子、Prewitt边缘算子、Log边缘算子）函数，设置参数；最后输出处理后的图像；3．浏览源程序并理解含义；4．运行，观察显示结果；5．结束运行，退出；五．实验结果观察经过图像边缘检测（Sobel、Prewitt、Log边缘算子）处理后的结果。