數(shù)字圖像處理課程設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　數(shù)字圖像處理</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　數(shù)字圖像處理，就是用數(shù)字計(jì)算機(jī)及其他有關(guān)數(shù)字技術(shù)，對(duì)圖像進(jìn)行處理，以達(dá)到預(yù)期的目的。目前圖像處理技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，數(shù)字圖像處理已成為電子信息、通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、信號(hào)處理等專(zhuān)業(yè)的重要研究?jī)?nèi)容和課程。</p>

2、;<p>　　本課程設(shè)計(jì)旨在了解、熟悉數(shù)字圖像處理的相關(guān)理論后，并進(jìn)行綜合性訓(xùn)練，其目的是： </p><p>　　1 了解數(shù)字圖像處理的基本概念、理論、分析方法和實(shí)現(xiàn)方法，提高自學(xué)能力；</p><p>　　2 增強(qiáng)應(yīng)用 Matlab 編寫(xiě)應(yīng)用程序及分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力； </p><p>　　3 用所學(xué)的內(nèi)容解決實(shí)際工程問(wèn)題，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力。

3、</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1 按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，使用 Matlab 軟件獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)； </p><p>　　2 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)寫(xiě)出設(shè)計(jì)工作小結(jié)，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程所進(jìn)行的有關(guān)步驟進(jìn)行理論分析，并對(duì)完成的設(shè)計(jì)作出評(píng)價(jià)，總結(jié)自己整個(gè)設(shè)計(jì)工作中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、收獲； </p><p>　　3

4、 編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； </p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1） 獨(dú)立設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的模糊，圖像復(fù)原，圖像銳化3 種處理。自己設(shè)計(jì)并解決引入運(yùn)動(dòng)模糊，然后對(duì)圖像進(jìn)行復(fù)原的問(wèn)題。</p><p>　　2） 參考 matlab 軟件中 GUI 設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)軟件界面，對(duì)處理前后的圖像以及直方圖等進(jìn)行對(duì)比顯示；可設(shè)計(jì)

5、菜單式界面，在功能較少的情況下，也可以設(shè)計(jì)按鍵式界面，視功能多少而定；</p><p>　　3） 將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他軟件實(shí)現(xiàn)的效果進(jìn)行比較、分析?？偨Y(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程所遇到的問(wèn)題。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)過(guò)程及分析論證</b></p><p>　　一．對(duì)圖像進(jìn)行模糊，去模糊，銳化處理。</p><p>　　1 了解利用m

6、atlab處理圖像的基本原理，即采用特定的算法對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行處理，以獲取視覺(jué)，接口輸入的軟硬件所需要數(shù)字圖像的過(guò)程。數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)科目是數(shù)學(xué)，主要進(jìn)行各種算法設(shè)計(jì)和算法的實(shí)現(xiàn)。形象點(diǎn)說(shuō)，在這里數(shù)字圖像處理也叫計(jì)算機(jī)圖像處理，從本質(zhì)上說(shuō)，就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力和記憶能力，對(duì)圖像矩陣做某種運(yùn)算，變換，修飾和處理，最終實(shí)現(xiàn)圖像的評(píng)價(jià)，識(shí)別和理解。</p><p>　　2 查閱相關(guān)資料，了解熟悉圖像讀入函數(shù)im

7、read，顯示函數(shù)imshow，自定義函數(shù)fspecial，復(fù)原函數(shù)imfilter等函數(shù)的基本用法，為下面的編程打下基礎(chǔ)。另外還需熟悉低通濾波，高通濾波，魏納濾波等基本處理方法。</p><p><b>　　3 基本操作：</b></p><p>　　1）讀入并顯示一副圖像：</p><p>　　I=imread（’Sunset.jpg’）；

8、</p><p><b>　　inshow（I）</b></p><p>　　此imread函數(shù)相當(dāng)于采集圖像的信息存在變量I中，而inshow將其從存儲(chǔ)空間讀出并顯示出來(lái)。</p><p>　　注意Sunset這個(gè)圖像必須在工作空間當(dāng)中。</p><p>　　2）自定義一個(gè)函數(shù)：</p><p>

9、;　　h=fspecial(‘type’,parameter)其中，參數(shù)type指定濾波器的種類(lèi)，parameter是與濾波器種類(lèi)有關(guān)的具體參數(shù)，例如自定義一個(gè)按照11度角度移動(dòng)31個(gè)像素的運(yùn)動(dòng)濾波器。</p><p><b>　　len=31;</b></p><p><b>　　theta=11;</b></p><p&g

10、t;　　h=fspecial(‘motion’,len,theta);</p><p>　　利用此函數(shù)，用戶可以靈活定義濾波或干擾函數(shù)。</p><p>　　3）濾波函數(shù)的使用：</p><p>　　I2=imfilter(I,h)其中，I是待濾波的圖像，h為自定義濾波器函數(shù)。</p><p><b>　　4編程：</b>

11、;</p><p>　　模糊處理即引入運(yùn)動(dòng)模糊</p><p>　　m=imread(‘Sunset.jpg’);</p><p><b>　　len=31;</b></p><p><b>　　theta=11;</b></p><p>　　psf=fspecial(‘mo

12、tion’,len,theta);</p><p>　　blurred=imfilter(m,psf,‘circular',‘conv');</p><p>　　imshow(blurred);</p><p><b>　　去模糊處理</b></p><p>　　m=imread(‘Sunset.jpg&

13、#39;);</p><p><b>　　len=31;</b></p><p><b>　　theta=11;</b></p><p>　　psf=fspecial(‘motion',len,theta);</p><p>　　blurred=imfilter(m,psf,‘circula

14、r',‘conv');</p><p>　　wnr1=deconvwnr(blurred,psf);</p><p>　　imshow(wnr1);</p><p><b>　　銳化處理</b></p><p>　　m=imread(‘Sunset.jpg');</p><p&

15、gt;<b>　　len=31;</b></p><p><b>　　theta=11;</b></p><p>　　psf=fspecial(‘motion',len,theta);</p><p>　　blurred=imfilter(m,psf,‘circular',‘conv');</

16、p><p>　　wnr1=deconvwnr(blurred,psf);</p><p>　　wnr1=double(wnr1);</p><p>　　[Gx,Gy]=gradient(wnr1);</p><p>　　G=sqrt(Gx.*Gx+Gy.*Gy);</p><p><b>　　j=G;</b

17、></p><p>　　imshow(j,[]);</p><p><b>　　二．設(shè)計(jì)GUI界面</b></p><p>　　1.新建一個(gè)GUI界面選擇GUI with Axes and Menu。本次設(shè)計(jì)的界面需要用到的有下拉菜單，按鍵，坐標(biāo)軸三個(gè)模塊。將三個(gè)模塊拖拽到設(shè)計(jì)界面上，然后將三個(gè)模塊復(fù)制，黏貼到該界面上。一套用于原圖象的顯

18、示，在下拉菜單string參數(shù)一欄填上‘選擇參數(shù)’，另一套用于處理后圖像的顯示，在下拉菜單string參數(shù)一欄填上‘模糊’‘去模糊’‘銳化’。</p><p>　　2.點(diǎn)擊M_file Editer鍵進(jìn)入編程界面，編寫(xiě)回調(diào)函數(shù)</p><p><b>　　程序代碼及運(yùn)行結(jié)果</b></p><p><b>　　程序源代碼：</

19、b></p><p>　　function varargout = yy2(varargin)</p><p>　　gui_Singleton = 1;</p><p>　　gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...</p><p>　　'gui_Sin

20、gleton', gui_Singleton, ...</p><p>　　'gui_OpeningFcn', @yy2_OpeningFcn, ...</p><p>　　'gui_OutputFcn', @yy2_OutputFcn, ...</p><p>　　'gui_LayoutFcn', []

21、 , ...</p><p>　　'gui_Callback', []);</p><p>　　if nargin && ischar(varargin{1})</p><p>　　gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});</p><p><b&g

22、t;　　end</b></p><p>　　if nargout</p><p>　　[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});</p><p><b>　　else</b></p><p>　　gui_mainfcn(gui_S

23、tate, varargin{:});</p><p><b>　　end</b></p><p>　　function yy2_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)</p><p>　　handles.output = hObject;</p><p>　　

24、guidata(hObject, handles);</p><p>　　if strcmp(get(hObject,'Visible'),'off')</p><p>　　plot(rand(5));</p><p><b>　　end</b></p><p>　　function va

25、rargout = yy2_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　varargout{1} = handles.output;</p><p>　　function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　axes(handle

26、s.axes1);</p><p><b>　　cla;</b></p><p><b>　　global m;</b></p><p>　　popup_sel_index = get(handles.popupmenu1, 'Value');</p><p>　　switch po

27、pup_sel_index</p><p><b>　　case 1</b></p><p>　　[fname pname index]=uigetfile({'*.jpg';'*.bmp'},'選擇圖片');</p><p><b>　　if index</b></p

28、><p>　　str=[pname fname];</p><p>　　m=imread(str);</p><p>　　imshow(m);</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　fu

29、nction FileMenu_Callback(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　function OpenMenuItem_Callback(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　file = uigetfile('*.fig');</p><p>　　if ~i

30、sequal(file, 0)</p><p>　　open(file);</p><p><b>　　end</b></p><p>　　function PrintMenuItem_Callback(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　%-------------------

31、-------------------------------</p><p>　　function CloseMenuItem_Callback(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　selection = questdlg(['Close ' get(handles.figure1,'Name') '?&#

32、39;],...</p><p>　　['Close ' get(handles.figure1,'Name') '...'],...</p><p>　　'Yes','No','Yes');</p><p>　　if strcmp(selection,'No&#

33、39;)</p><p><b>　　return;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　delete(handles.figure1)</p><p>　　function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, hand

34、les)</p><p>　　function popupmenu1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)</p><p><b>　　if ispc</b></p><p>　　set(hObject,'BackgroundColor','white');</p&g

35、t;<p>　　else set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'));</p><p><b>　　end</b></p><p>　　set(hObject, 'String', {'選擇圖片&#

36、39;});</p><p>　　function popupmenu2_Callback(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　function popupmenu2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)</p><p><b>　　if ispc</b><

37、/p><p>　　set(hObject,'BackgroundColor','white');</p><p>　　else set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'));</p><p><b&g

38、t;　　end</b></p><p>　　set(hObject, 'String', {'模糊', '去模糊','銳化'});</p><p>　　function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)</p><p>　　a

39、xes(handles.axes2);</p><p><b>　　cla;</b></p><p><b>　　global m;</b></p><p>　　popup_sel_index = get(handles.popupmenu2, 'Value');</p><p>　

40、　switch popup_sel_index</p><p><b>　　case 1</b></p><p><b>　　len=31;</b></p><p><b>　　theta=11;</b></p><p>　　psf=fspecial('motion&#

41、39;,len,theta);</p><p>　　blurred=imfilter(m,psf,'circular','conv');</p><p>　　imshow(blurred);</p><p><b>　　case 2</b></p><p><b>　　len=3

42、1;</b></p><p><b>　　theta=11;</b></p><p>　　psf=fspecial('motion',len,theta);</p><p>　　blurred=imfilter(m,psf,'circular','conv');</p>

43、<p>　　wnr1=deconvwnr(blurred,psf);</p><p>　　imshow(wnr1);</p><p><b>　　case 3</b></p><p><b>　　len=31;</b></p><p><b>　　theta=11;</b&

44、gt;</p><p>　　psf=fspecial('motion',len,theta);</p><p>　　blurred=imfilter(m,psf,'circular','conv');</p><p>　　wnr1=deconvwnr(blurred,psf);</p><p>

45、　　wnr1=double(wnr1);</p><p>　　[Gx,Gy]=gradient(wnr1);</p><p>　　G=sqrt(Gx.*Gx+Gy.*Gy);</p><p><b>　　j=G;</b></p><p>　　imshow(j,[]);</p><p><b&

46、gt;　　End</b></p><p><b>　　運(yùn)行結(jié)果：</b></p><p><b>　　模糊處理：</b></p><p><b>　　去模糊處理:</b></p><p><b>　　銳化處理:</b></p>&

47、lt;p><b>　　設(shè)計(jì)心得體會(huì)</b></p><p>　　由于這次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是我們從沒(méi)有接觸過(guò)的，所以剛開(kāi)始的時(shí)候有點(diǎn)盲目，不知道該從什么地方下手。老師讓我們從最基本的概念認(rèn)識(shí)做起。我們就去圖書(shū)館找了基本關(guān)于圖像處理的書(shū)籍，了解圖像處理的基本知道后，就開(kāi)始上機(jī)嘗試編簡(jiǎn)單程序。慢慢的從最基本的例題模仿著手，到自己編寫(xiě)程序處理圖片。最后在設(shè)計(jì)界面的時(shí)候，我們遇到了同樣的問(wèn)題，但這

48、次，我們信心滿滿，沒(méi)有盲目的去做，最后成功完成。</p><p>　　當(dāng)自己第一次成功的時(shí)候，心里真是興奮極了。通過(guò)這次課設(shè)，我知道陌生的東西和問(wèn)題并不可怕，只要認(rèn)真對(duì)待，找到方法，就能輕而易舉的解決，對(duì)自己也有了很大的信心。</p><p>　　以后不管在學(xué)習(xí)上還是生活上，再遇到這樣陌生的問(wèn)題，我也能做到坦然對(duì)待，認(rèn)真分析，最終圓滿解決。</p><p>　　參考