基于MATLAB的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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摘要 隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)越來越多地被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。圖像處理成為一門日益引人注目、前景遠(yuǎn)大的學(xué)科，而MATLAB語言以強(qiáng)大的科學(xué)運(yùn)算、靈活程序設(shè)計(jì)流程、高質(zhì)量的圖形可視化與界面設(shè)計(jì)、與其他程序和語言便捷的接口功能，成為當(dāng)今國(guó)際上科學(xué)界最具影響力、最有活力的軟件。
本課題利用MATLAB的圖形用戶界面（GUI）為平臺(tái)對(duì)圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。本文首先闡述了數(shù)字圖像處理的研究背景和研究意義；然后簡(jiǎn)介了 MATLAB GUI的基本知識(shí)，為系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)；接著對(duì)數(shù)字圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，包括圖像增強(qiáng)、直方圖處理、圖像濾波、圖像變換、圖像銳化等主要技術(shù)；在對(duì)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的應(yīng)用需求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)出數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的主要模塊和關(guān)鍵算法流程，包括文件、圖像編輯、圖像增強(qiáng)、圖像變換、圖像濾波、圖像銳化六個(gè)模塊及流程；最后本文利用GUI對(duì)模塊的界面進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，同時(shí)給出了系統(tǒng)主要算法的MATLAB實(shí)現(xiàn)。
測(cè)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)界面方便簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單，較好地實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能。同時(shí)系統(tǒng)具有良好的交互性，能夠滿足不同用戶的不同需求，具有很好的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞： MATLAB，GUI，數(shù)字圖像處理
MATLAB-BASED DIGITAL IMAGE PROCESSING SYSTEM DESIGN AND IMPLEMENTATION
ABSTRACT With the continuous development of information technology, digital image processing technology had more and more application in various fields. Image processing is becoming a compelling, bright future subject increasingly, and MATLAB is the software with the strong scientific computing, flexible program design process, high-quality graphical visualization and interface design, and convenient interface function for other programs and languages in international scientific community now days.
This topic using MATLAB graphical user interface (GUI) as a platform for image processing system design and implementation. This paper first describes the background and significance of digital image processing; Then Introduction of basic knowledge of MATLAB GUI, provide a theoretical basis for the system interface design; then it makes a research on the key technology of digital image processing, Include image enhancement, histogram processing, image filtering, image conversion, image sharpening and other major technology; Based on the application requirements of digital image processing system, this paper design a digital image processing system of the main modules and the key algorithms, include file, image editing, image enhancement, image transform, image filtering, image sharpening six modules; Finally, this paper use GUI to implement the interface module, presenting the main algorithm MATLAB implementation.
According to system design results, we can see the system interface is concise, and operation is simple, well completion the function of system design. And has good interaction, able to meet the different needs of different users, has good prospects for development.

KEY WORDS: MATLAB, GUI, digital image processing
目錄
第一章 概述 1
1.1研究背景 1
1.2研究意義 2
1.3論文組織 4
第二章 MATLAB及GUI簡(jiǎn)介 5
2.1 MATLAB 的功能和組成 5
2.1.1 MATLAB的功能 5
2.1.2 MATLAB的組成 6
2.2 MATLAB的發(fā)展歷程 7
2.3 GUI簡(jiǎn)介 7
第三章 數(shù)字圖像處理的關(guān)鍵技術(shù) 9
3.1 圖像增強(qiáng) 9
3.1.1 圖像灰度變換 9
3.1.2 灰度直方圖變換 10
3.2 圖像變換 11
3.2.1 傅里葉變換 12
3.2.2 離散余弦變換 12
3.2.3 Radon變換 12
3.3 圖像濾波 13
3.3.1 均值濾波 13
3.3.2 中值濾波 14
3.4 圖像銳化 14
第四章 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16
4.1 設(shè)計(jì)原則 16
4.2 設(shè)計(jì)的一般步驟 16
4.3 系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì) 17
4.4 窗口界面的實(shí)現(xiàn) 18
第五章 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 21
5.1 文件模塊 21
5.2 圖像編輯模塊 23
5.3 圖像增強(qiáng)模塊 25
5.4 圖像變換 28
5.5 圖像濾波 32
5.6 圖像銳化 34
第六章 總結(jié)與展望 36
6.1 總結(jié) 36
6.2 展望 36
致 謝 37
參考文獻(xiàn) 38