沈阳理工大学数字图像处理课程设计报告

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1、沈阳理工大学数字图像处理课程设计摘要在采集图像过程中,由于实际环境与理想环境存在条件差异,造成图像的背景光照不均匀，那么图像上对应照度亮的部分会比较清晰，相反，暗的部分,其细节就较难分辨。为了消除数字图像中的照度不均匀性（即图像增强）,对数字图像的照度不均匀进行校正。其中校正技术（即图像增强处理技术）有低通滤波、高通滤波、同态滤波等。本设计针对数字图像中的背景光照不均匀性，采用同态滤波技术进行处理，对原始图像进行傅里叶变换，选择合适的滤波器函数对频谱成分进行调整，然后经傅里叶逆变换得到增强图像，并且在Matlab软件中进行仿真。仿

2、真结果表明:经处理后的图像,局部对比度增强效果明显,取得了预期的理想滤波效果。同时同态滤波能有效恢复不均匀光照背景,为实际图像处理应用提供了有效的前期处理。关键词：同态滤波；图像增强；Matlab12沈阳理工大学数字图像处理课程设计目录1课程设计目的12MATLAB简介12.1MATLAB特点12.2MATLAB优势13同态滤波器设计原理33.1基本概念33.2同态信号处理33.3相乘信号的同态滤波处理34同态滤波器设计方案64.1同态滤波基本流程64.2同态滤波具体设计内容74.3同态滤波传递函数的确定85同态滤波器程序及MAT

3、LAB软件仿真95.1同态滤波器程序代码95.2仿真结果及分析11结论13参考文献1412沈阳理工大学数字图像处理课程设计1课程设计目的1.掌握图像频域增强的概念及其计算方法。2.熟练掌握傅立叶变换和卷积的计算过程。3.在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法。4.提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力。2MATLAB简介2.1MATLAB特点●此高级语言可用于技术计算●此开发环境可对代码、文件和数据进行管理●交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题●数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以

4、及数值积分等●二维和三维图形函数可用于可视化数据●各种工具可用于构建自定义的图形用户界面●各种函数可将基于MATLAB的算法与外部应用程序和语言（如C、C++、Fortran、Java、COM以及MicrosoftExcel）集成[2]●不支持大写输入，内核仅仅支持小写2.2MATLAB优势（1）友好的工作平台和编程环境MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、12

5、沈阳理工大学数字图像处理课程设计文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB的用户界面也越来越精致，更加接近Windows的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。（2）简单易用的程序语言Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口

6、中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C＋＋语言基础上的，因此语法特征与C＋＋语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。（3）强大的科学计算机数据处理能力MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能

7、。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而经过了各种优化和容错处理。在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和c++。在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。MATLAB的函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵、特征向量、快速傅里叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算、线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程组的求解、符号运算、傅里叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。12沈阳

8、理工大学数字图像处理课程设计3同态滤波器设计原理3.1基本概念（1）叠加性信号：信号为两个或多个信号和的形式。（2）相乘信号：信号为两个或多个信号的乘积，如图像信号、衰落的传输信道中的信号等。（3）卷积信号：信号为两个或多个信号的卷积，如语音信号，