基于MATLAB的數字圖像處理方法與實現研究

中北大學 于 浩

基于MATLAB的數字圖像處理方法與實現研究

中北大學 于 浩

數據圖像的處理技術，已經應用于了各個行業之中，而且目前我國主要使用的是計算機進行數據圖像處理，是在MATLAB的基礎上實現的。由于數據圖像處理的信息數據很多，信息量比較大，因此在處理的過程中，會存在一定的瑕疵和弊端。而借助于MATLAB軟件，可以加快數據圖像的處理效率，讓圖像處理變得更加的簡單和直接。因此，文章內容對MATLAB軟件的特點和功能進行闡述，然后對使用MATLAB軟件的計算機圖像處理方法和實現進行詳細的分析和總結。

MATLAB軟件；功能；特點；處理方法；概述

引言

數字圖像處理，在我國很多行業都得到了使用，攝影行業，影視行業，廣告行業、設計行業等等，需要大量使用數據圖像的行業，都在使用計算處理數字圖像，而經過不斷的發展，利用MATLAB軟件，作為新的圖像處理軟件，可以實現處理數字圖像簡單直接的效果，而且能夠保證處理的效果更好。因此，文章內容在簡單的介紹了MATLAB軟件的特點和功能以后，針對MATLAB對數字圖像的處理方法以及實現的研究進行分析，尤其是對圖像變換和增強的處理方法的介紹。

一、MATLAB軟件的特點和功能

MATLAB軟件是目前我國計算機處理圖像的主要手段和方法。其中，MATLAB軟件的特點就是簡單、易操作。其功能是比較強大的，然后設計的使用界面十分的干凈整潔和友好。最重要的是編程效率高，而且具有一定的開放性，這樣可以讓MATLAB軟件處理更多類型的圖像。因此，在MATLAB軟件中的工具箱內的工具都是比較有特點的。了解了MATLAB軟件的特點以后，就需要了解其功能。使用MATLAB軟件，發現其具有數值計算的功能，其次則是具有符號計算功能，在其次是具有數據分析功能，然后則是具有動態方針的功能，最后則是圖文統一處理的功能。

二、基于MATLAB的數字圖像處理方法與實現的研究

（一）常用圖像操作處理方法

在數據圖像處理的過程中，利用MATLAB軟件可以實現圖像類型的轉換，以及圖像的文件的讀寫和顯示這些操作功能。而在處理的過程中，首先是利用MATLAB軟件，可以實現不同類型的圖像的轉換。這是因為某些軟件不兼容，和限制圖像的類型。因此，可以借助于MATLAB軟件，實現類型的轉化，這樣可以調整和操作處理圖像。目前利用MATLAB軟件可以處理的圖像的類型主要包括BMP，HDF，JPEG，PCX，TIFF和XWD等。同時還要將圖像的進行索引色圖像濾波，如果不提前將圖片的類型進行轉化，則不能進行濾波，這是因為就算采用濾波，也不會呈現出想要的效果。其次，則是利用MATLAB軟件，為整個圖像的處理提供了函數關系，利用函數來完成的處理圖像的作用。比如，使用imread()和imwrite()，前者是讀入圖像文件，后者是輸出圖像文件，在這其中使用imfinfo()，則是讀取圖像的詳細信息。因此，利用MATLAB軟件可以快速的處理圖像。

（二）圖像變換處理方法

在數字圖像處理方法之中，利用MATLAB軟件，可以實現簡單、輕松的實現圖像變換的要求。在圖像變換處理之中，利用了四種方法進行處理。第一種是傅立葉變換處理方式，這種處理方式對于圖像的增強，處理和壓縮都起到了重要的作用。這是因為采用這種處理方式，在整個過程中，傅立葉變換是有一個離散值，便于計算機的操作。然后可以提高變化的速度。并且在MATLAB軟件基礎上，使用的函數為fft2()和ifft2()函數關系，用于圖像的變換和逆變換。第二，則是使用離散余弦的變換方式，該種變換方式，主要是用于壓縮圖片，把日常中的圖片JPEG圖像進行壓縮，然后劃分成8X8或者16 X 16的格式，對每一塊的圖像分別進行壓縮，實現DOT變換。在該變換貴哦城中，使用的函數關系為dct2()和 idct2()。第三，則是使用的是radon變換，該種圖像變換的方式，可以制定投影方向，然后根據投影數據，重新建立原來的圖像內容。因此，radon變換是MATLAB軟件中的一個比較特別的圖像處理的工具。其使用的函數為radon()，而且借助于該函數關系，還可以實現radon逆轉換，所以，radon()是二次函數紐f (x, y)在某一方向上的線積分，因此可以實現逆轉換的功能，而且圖片處理轉換的效果很好。第四，則是離散小波變換的圖像轉換方式內容。這種圖像處理的方式，是對離散小波的變換尺度以及位移的數據進行2的冪次的離散而得到的數值，這是一個二進制的小波變換，對圖像的處理方式。而該種圖像處理方式的函數為ldwt()和idwt ()，其中在處理圖像的時候，可以使用濾波器組，也可以使用濾波器，并且根據圖像情況的不同，選擇高通濾波器還是低通濾波器。

（三）圖像增強處理方法

圖像的增強方法，是圖像處理中常使用的一個處理方法，主要是通過一系列的技術，改變圖像的視覺效果，更適應人的眼睛，讓整個圖像展現出自然的形態，更適合人眼和及其的分辨識別的形態。目前圖像增強處理主要有三種方式，第一種是灰度直方圖的均衡化，該種處理方式，主要是將原圖中的灰度的集中區域拉開，或者是通過技術，把其中的灰度均勻開來，形成強烈的視覺差對比，讓圖像更加的明顯。該方法利用的函數關系為histeq()。第二種，則是灰度變換法，主要是針對圖像偏亮或者是偏暗，即低對比度成像效果，利用該種方式，把灰度進行變換，并且擴大灰度的范圍。目前使用該種方式的函數關系為imadjust()。第三，則是平滑與銳化濾波，也是圖像增強的一個處理方法。主要采用的是平滑圖像中的噪聲技術處理手段，然后再圖像的空間域上求平均值，而利用銳化濾波的方式，則可以平滑噪點，使得整個圖像變得更加清晰。該增強方式的函數為f i lter()或conv2()。

三、結束語

我國數字圖像處理，目前主要使用的是MATLAB軟件，這是因為該軟件具有操作簡單，功能性強的特點，提高的變成的效率，因此在數字圖像處理中，MATLAB軟件軟件是一個高效率使用的軟件。尤其是在圖像變換，以及圖像增強的處理方法上，使用MATLAB軟件軟件的處理效果更好，同時對常規圖像的處理操作的方法，也是比較的簡單和容易。因此計算機處理數字圖像的時候，使用MATLAB軟件軟件，可以加強對圖像處理的效果和效率，提高數據圖像的清晰度和辨識度。

[1]吳東超,崔斌.基于MATLAB的數字圖像處理方法與實現[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2011(06):166-168.

[2]丁潔,姜慶偉.基于MATLAB的數字圖像增強處理系統設計與實現[J].科技信息,2010(06):166-168.

[3]郭平,趙剛,張晶.基于MATLAB數字圖像處理的方法應用教學[J].山東工業技術,2015(03):144-148.

[4]孫曉昕.基于FPGA的數字圖像壓縮去噪方法研究及MATLAB實現[J].黑龍江大學,2015(07):156-158.

[5]關雪梅.MATLAB處理數字圖像的方法研究[J].硅谷,2010(06): 133-136.

[6]王斌.MATLAB實現數字圖像增強處理[J].佳木斯大學學報(自然科學版),2010(08):123-125.