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1、 武汉理工大学MATLAB 课程设计说明书 课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: 基于 MATLAB 的图像的数据分析 初始条件：（1）MATLAB 应用软件的基本知识及操作；（2）高等数学、线性代数等基础数学运算；（3）图像处理基础知识。要求完成的主要任务：读取图像并求出图像的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差、两 图像的协方差、相关系数等。提高要求：绘制图像灰度直方图、对图像进行傅里叶变换和反变换。时间安排：序 号 阶段内容 所需时间1 方案设计 1 天2 软件设计 2 天3 系统调试 1 天4 答辩 1 天合 计 5 天指导教师签名：
2、年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 武汉理工大学MATLAB 课程设计说明书 目录摘要 .IAbstract.II正文 .11.设计项目要求与说明 .12.软件流程分析 .23.调试和实验数据分析 .33.1 数据采集 .33.1.1 图像读取 .33.1.2 图像鉴别与转换 .53.2 数据统计处理 .63.2.1 最大值计算 .63.2.2 最小值计算 .73.2.3 均值计算 .83.2.4 中值计算 .93.2.5 和计算 .103.2.6 标准差计算 .113.2.7 协方差计算 .123.2.8 相关系数计算 .143.2.9 灰度直方图绘制 .153.3 快速傅里叶
3、变换 .16小结与体会 .17参考文献 .18附录 .19源程序 .19 武汉理工大学MATLAB 课程设计说明书 摘要课程设计的主要目的就是安排学生进行基础理论、基本技能的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。根据本专业需求和特点，需要在数学基础知识、基本技能方面进行强化训练，使学生对常用的数据分析与处理原理及方法有较为全面的了解，能够运用相关软件进行模拟分析。并帮助学生掌握基本的文献检索和文献阅读的方法，同时提高学生正确地撰写论文的基本能力，本次课程设计主要是运用 MATLAB 软件来处理图像，而且主要是学会使用该软件中与图像信息显示、分析和处理的有关函数
4、的调用，本次课程设计运用的主要函数为imread、imshow 、double 、 max、min、mean2、median、sum、std2、isgray、rgb2gray、imhist 、fft2 、ifft2 等，通过调用这些函数来实现图像显示、数据分析和图像处理即傅里叶变换。关键字：MATLAB 软件 数据分析 图像处理 武汉理工大学MATLAB 课程设计说明书 IAbstractThe basis of curriculum design is the main purpose of allowing students to carry out basic theory, basic
5、 skills training to enhance students knowledge of basic theory, basic practical ability to improve the basic quality of personnel training. According to the professional needs and characteristics, the need for basic knowledge in mathematics, basic skills training to enable students to commonly used
6、data analysis and theory and methods to deal with a more comprehensive understanding of, related to the use of simulation software. And to help students master basic reading literature search and documentation of methods, while improving the students correctly the basic ability to write papers, this
7、 is the basis of curriculum design to deal with the use of MATLAB software, images, and mainly learn how to use the software with the image information display, analysis and processing of the function to be called the basis for the use of curriculum design for the main function, including imread, im
8、show, double, max, min, mean2, median, sum, std2, isgray, rgb2gray, imhist, fft2, ifft2 and so on, through the call these functions to achieve image display, data analysis and image processing that the Fourier transform. Key words:MATLAB software Data analysis Image processing 武汉理工大学MATLAB 课程设计说明书 0
9、正文1.设计项目要求与说明在 F:images 目录下放有两幅灰度图片“达芬奇-蒙娜丽莎.jpg” “杜尚-蒙娜丽莎.jpg”和一幅非灰度图片“达芬奇-蒙娜丽莎.png” ，打开 MATLAB 软件，调用与图像相关的函数读取这三幅图像，求出第一幅图像的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差，并求出前两幅图像图像的协方差、相关系数。以上是对图像的数据分析，还可以调用 MATLAB 中的函数对图像（第三幅）进行处理，例如灰度处理、灰度直方图绘制、快速傅里叶变换等。图 1 原始图像及存放位置 武汉理工大学MATLAB 课程设计说明书 12.软件流程分析启动 MATLAB 软件，调用 imread()
10、函数读入三幅图像文件的数据，分别存放在 A、B、C 三个矩阵中，调用 imshow()函数可以显示图像，对矩阵 A 调用 max()、min()、mean2()、median()、sum（） 、std2()函数求出第一幅图像的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差，利用定义对矩阵 A、B 进行相关运算求出前两幅图像的协方差、相关系数。对矩阵 C 调用 isgray()函数判断其是否为灰度图像，若返回值为 0 则调用rgb2gray()函数将其转换为灰度图像，调用 imhist()函数绘制灰度直方图，调用 fft2()、ifft2()函数对图像进行傅里叶变换和傅里叶逆变换。流程图如下：是否转换成灰度图像结束判断第三幅图像是否为灰度图像？绘制灰度直方图、进行快速傅里叶变换与逆变换，显示逆变换后的图像求矩阵 A、B 的协方差与相关系数求矩阵 A 的最大值、最小值、均值、中值、和、标准差启动 MATLAB读入图像数据，存放在矩阵 A、B、C中矩阵 A、B、C 中数据转换成 double 类型显示图像图 2 程序流程图 武汉理工大学MATLAB 课程设计说明书 23.调试和实验数据分析3.1 数据采集3.1.1 图像读取MATLAB 中从图像文件中读取数据用函数 imread(),这个函数的作用就是将图像文件的数据读入矩阵中，此外还可以
