谷曉琳+潘迪+楊潤耀

摘要：21世紀是信息化的世紀，在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會中，獲取信息的技術(shù)不斷得到改進，因此，對于圖像——這一最基本的消息載體的處 理也有著越來越高的要求。數(shù)字化的圖像處理已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。而MATLAB軟件具有十分強大的處理信號及圖像的功能，在它的函數(shù)中具有傅里葉變換及其反變換等比較常用的功能，而圖像處理經(jīng)常用到的小波變換如哈爾小波變換等也可以運用MATLAB來實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像處理；運用；MATLAB

1數(shù)字信號的概念

信號根據(jù)其在幅值和時間上的連續(xù)與否可以分為模擬信號和數(shù)字信號。在我們的生活中大部分信號都是模擬信號，如聲音，圖像等等。但是在數(shù)字計算機中能夠處理的信號是數(shù)字化以后的信號，即在幅值上和時間上都是離散的信號，也就是我們通常所說的“數(shù)字信號”。（模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號）。

2實現(xiàn)數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)

一般情況下，實現(xiàn)數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)基本的流程如下：圖像輸入的模擬信號經(jīng)過圖像數(shù)字化設(shè)備將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字計算機可以處理的數(shù)字信號，繼而由圖像處理計算機（軟件）來實現(xiàn)對于圖像的進一步處理（圖像的壓縮，復(fù)原，及進行邊緣檢測等），最后由圖像輸出設(shè)備輸出經(jīng)過處理的圖像，整個數(shù)字圖像處理得以完成。

3MATLAB實現(xiàn)平均值降噪

一般情況下，由實際的場景圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息時，會有各種噪聲的影響，導(dǎo)致失真的發(fā)生。下面就是當(dāng)圖片受到高斯噪聲的影響時，運用平均值降低噪聲影響的一個實例。

圖1

圖2圖3

當(dāng)運用imread 函數(shù)讀圖片信息后（保存在X中），在workspace里生成一個512*512的矩陣，每個單元存放的數(shù)據(jù)為8bits，而后將原圖片加上高斯噪音組成圖2所示圖片。利用1000次相加求其平均值的算法，將噪聲的影響減小，得出圖3所示的處理后的圖像。

此外值得注意的是，當(dāng)兩個矩陣相加時，在MATLAB中需要其大小和數(shù)據(jù)類型相同，因此才有了G0=im2double（G）的語句。運用MATLAB實現(xiàn)“差影法”從混合圖片中取出所需圖片如在加有高斯噪聲【G~N（0.0.01）】的圖片中采樣噪聲的信息，其主要程序編碼如下：

G=imsubtract（H，I）；

subplot（1，3，1）；imshow（H）；

subplot（1，3，2）；

imshow（I）；subplot（1，3，3）；imshow（G）；

圖4圖5圖6

由于噪聲是和原圖片混疊在一起的，我們現(xiàn)在需要給提取噪聲，因此，利用“差影法”很容易就實現(xiàn)了，其函數(shù)為subtract（H，I），即將兩幅圖片做減法運算。在用MATLAB實現(xiàn)的編碼很簡單，但是我們會發(fā)現(xiàn)有一個很明顯的問題，即在圖6中大部分區(qū)域為黑色，會造成圖像看起來很不方便，因此常常采用將圖片求反后輸出，例程如下：

>>I=imread（‘lenna_gray.png）；

H=imnois（I，gaussian，0，0，01）；

G=imsubtract（H，I）；

subplot（1，3，1）；imshow（H）；

subplot（1，3，2）；imshow（I）；

subplot（1，3，3）；imshow（G）；

>>G0=255-G；

>>imshow（G0）；

圖7圖像經(jīng)取反后的輸出

以上兩個實例是MATLAB在數(shù)字圖像處理中的基本應(yīng)用，另外，利用MATLAB可以實現(xiàn)小波變換，如哈爾小波變換，其公式如下：

設(shè)H=則A是H的哈爾變換即

這是最簡單的二維變換。還有DCT，KLT等很多的變換都可以用MATLAB完成，有利而方便的分析圖像內(nèi)所包含的信息，對圖像進行處理。

4意義及應(yīng)用

圖像是人類獲取和交換信息的主要來源，因此，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著人類活動范圍的不斷擴大，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域也將隨之不斷擴大?；贛ATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)也更加的受到人們的重視，數(shù)字圖像處理技術(shù)還有著很大的發(fā)展和提升空間。

摘要：21世紀是信息化的世紀，在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會中，獲取信息的技術(shù)不斷得到改進，因此，對于圖像——這一最基本的消息載體的處 理也有著越來越高的要求。數(shù)字化的圖像處理已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。而MATLAB軟件具有十分強大的處理信號及圖像的功能，在它的函數(shù)中具有傅里葉變換及其反變換等比較常用的功能，而圖像處理經(jīng)常用到的小波變換如哈爾小波變換等也可以運用MATLAB來實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像處理；運用；MATLAB

1數(shù)字信號的概念

信號根據(jù)其在幅值和時間上的連續(xù)與否可以分為模擬信號和數(shù)字信號。在我們的生活中大部分信號都是模擬信號，如聲音，圖像等等。但是在數(shù)字計算機中能夠處理的信號是數(shù)字化以后的信號，即在幅值上和時間上都是離散的信號，也就是我們通常所說的“數(shù)字信號”。（模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號）。

2實現(xiàn)數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)

一般情況下，實現(xiàn)數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)基本的流程如下：圖像輸入的模擬信號經(jīng)過圖像數(shù)字化設(shè)備將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字計算機可以處理的數(shù)字信號，繼而由圖像處理計算機（軟件）來實現(xiàn)對于圖像的進一步處理（圖像的壓縮，復(fù)原，及進行邊緣檢測等），最后由圖像輸出設(shè)備輸出經(jīng)過處理的圖像，整個數(shù)字圖像處理得以完成。

3MATLAB實現(xiàn)平均值降噪

一般情況下，由實際的場景圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息時，會有各種噪聲的影響，導(dǎo)致失真的發(fā)生。下面就是當(dāng)圖片受到高斯噪聲的影響時，運用平均值降低噪聲影響的一個實例。

圖1

圖2圖3

當(dāng)運用imread 函數(shù)讀圖片信息后（保存在X中），在workspace里生成一個512*512的矩陣，每個單元存放的數(shù)據(jù)為8bits，而后將原圖片加上高斯噪音組成圖2所示圖片。利用1000次相加求其平均值的算法，將噪聲的影響減小，得出圖3所示的處理后的圖像。

此外值得注意的是，當(dāng)兩個矩陣相加時，在MATLAB中需要其大小和數(shù)據(jù)類型相同，因此才有了G0=im2double（G）的語句。運用MATLAB實現(xiàn)“差影法”從混合圖片中取出所需圖片如在加有高斯噪聲【G~N（0.0.01）】的圖片中采樣噪聲的信息，其主要程序編碼如下：

G=imsubtract（H，I）；

subplot（1，3，1）；imshow（H）；

subplot（1，3，2）；

imshow（I）；subplot（1，3，3）；imshow（G）；

圖4圖5圖6

由于噪聲是和原圖片混疊在一起的，我們現(xiàn)在需要給提取噪聲，因此，利用“差影法”很容易就實現(xiàn)了，其函數(shù)為subtract（H，I），即將兩幅圖片做減法運算。在用MATLAB實現(xiàn)的編碼很簡單，但是我們會發(fā)現(xiàn)有一個很明顯的問題，即在圖6中大部分區(qū)域為黑色，會造成圖像看起來很不方便，因此常常采用將圖片求反后輸出，例程如下：

>>I=imread（‘lenna_gray.png）；

H=imnois（I，gaussian，0，0，01）；

G=imsubtract（H，I）；

subplot（1，3，1）；imshow（H）；

subplot（1，3，2）；imshow（I）；

subplot（1，3，3）；imshow（G）；

>>G0=255-G；

>>imshow（G0）；

圖7圖像經(jīng)取反后的輸出

以上兩個實例是MATLAB在數(shù)字圖像處理中的基本應(yīng)用，另外，利用MATLAB可以實現(xiàn)小波變換，如哈爾小波變換，其公式如下：

設(shè)H=則A是H的哈爾變換即

這是最簡單的二維變換。還有DCT，KLT等很多的變換都可以用MATLAB完成，有利而方便的分析圖像內(nèi)所包含的信息，對圖像進行處理。

4意義及應(yīng)用

圖像是人類獲取和交換信息的主要來源，因此，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著人類活動范圍的不斷擴大，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域也將隨之不斷擴大?；贛ATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)也更加的受到人們的重視，數(shù)字圖像處理技術(shù)還有著很大的發(fā)展和提升空間。

摘要：21世紀是信息化的世紀，在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會中，獲取信息的技術(shù)不斷得到改進，因此，對于圖像——這一最基本的消息載體的處 理也有著越來越高的要求。數(shù)字化的圖像處理已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。而MATLAB軟件具有十分強大的處理信號及圖像的功能，在它的函數(shù)中具有傅里葉變換及其反變換等比較常用的功能，而圖像處理經(jīng)常用到的小波變換如哈爾小波變換等也可以運用MATLAB來實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像處理；運用；MATLAB

1數(shù)字信號的概念

信號根據(jù)其在幅值和時間上的連續(xù)與否可以分為模擬信號和數(shù)字信號。在我們的生活中大部分信號都是模擬信號，如聲音，圖像等等。但是在數(shù)字計算機中能夠處理的信號是數(shù)字化以后的信號，即在幅值上和時間上都是離散的信號，也就是我們通常所說的“數(shù)字信號”。（模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號）。

2實現(xiàn)數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)

一般情況下，實現(xiàn)數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)基本的流程如下：圖像輸入的模擬信號經(jīng)過圖像數(shù)字化設(shè)備將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字計算機可以處理的數(shù)字信號，繼而由圖像處理計算機（軟件）來實現(xiàn)對于圖像的進一步處理（圖像的壓縮，復(fù)原，及進行邊緣檢測等），最后由圖像輸出設(shè)備輸出經(jīng)過處理的圖像，整個數(shù)字圖像處理得以完成。

3MATLAB實現(xiàn)平均值降噪

一般情況下，由實際的場景圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息時，會有各種噪聲的影響，導(dǎo)致失真的發(fā)生。下面就是當(dāng)圖片受到高斯噪聲的影響時，運用平均值降低噪聲影響的一個實例。

圖1

圖2圖3

當(dāng)運用imread 函數(shù)讀圖片信息后（保存在X中），在workspace里生成一個512*512的矩陣，每個單元存放的數(shù)據(jù)為8bits，而后將原圖片加上高斯噪音組成圖2所示圖片。利用1000次相加求其平均值的算法，將噪聲的影響減小，得出圖3所示的處理后的圖像。

此外值得注意的是，當(dāng)兩個矩陣相加時，在MATLAB中需要其大小和數(shù)據(jù)類型相同，因此才有了G0=im2double（G）的語句。運用MATLAB實現(xiàn)“差影法”從混合圖片中取出所需圖片如在加有高斯噪聲【G~N（0.0.01）】的圖片中采樣噪聲的信息，其主要程序編碼如下：

G=imsubtract（H，I）；

subplot（1，3，1）；imshow（H）；

subplot（1，3，2）；

imshow（I）；subplot（1，3，3）；imshow（G）；

圖4圖5圖6

由于噪聲是和原圖片混疊在一起的，我們現(xiàn)在需要給提取噪聲，因此，利用“差影法”很容易就實現(xiàn)了，其函數(shù)為subtract（H，I），即將兩幅圖片做減法運算。在用MATLAB實現(xiàn)的編碼很簡單，但是我們會發(fā)現(xiàn)有一個很明顯的問題，即在圖6中大部分區(qū)域為黑色，會造成圖像看起來很不方便，因此常常采用將圖片求反后輸出，例程如下：

>>I=imread（‘lenna_gray.png）；

H=imnois（I，gaussian，0，0，01）；

G=imsubtract（H，I）；

subplot（1，3，1）；imshow（H）；

subplot（1，3，2）；imshow（I）；

subplot（1，3，3）；imshow（G）；

>>G0=255-G；

>>imshow（G0）；

圖7圖像經(jīng)取反后的輸出

以上兩個實例是MATLAB在數(shù)字圖像處理中的基本應(yīng)用，另外，利用MATLAB可以實現(xiàn)小波變換，如哈爾小波變換，其公式如下：

設(shè)H=則A是H的哈爾變換即

這是最簡單的二維變換。還有DCT，KLT等很多的變換都可以用MATLAB完成，有利而方便的分析圖像內(nèi)所包含的信息，對圖像進行處理。

4意義及應(yīng)用

圖像是人類獲取和交換信息的主要來源，因此，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著人類活動范圍的不斷擴大，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域也將隨之不斷擴大?；贛ATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)也更加的受到人們的重視，數(shù)字圖像處理技術(shù)還有著很大的發(fā)展和提升空間。