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1、东北石油大学本科生毕业设计（论文）I摘摘 要要数字图像处理是近几年来新兴的研究领域，受到越来越多的学者的高度重 视。因为图像在生成、传递、压缩、储存、变换等诸多过程中，会受到不利成 分的影响。比方分别在不一样的照明情况下操作，会引起图像亮度的转变；操 作设备时，不可避免地会发生抖动，这样做的话就会引起图像位移；捕获到的 图像对比度较低或是位置不契合等等。所以想要获得清晰的图像就要对图像进 行数字图像的处理。 本文主要从图像增强、图像复原、图像编码的 Matlab 仿真以及 GUI 板块的 设计四个角度进行研究。在本文中图像增强主要深入讨论了使用灰度变换函数 去拉伸图像的对比度，使用直方图均衡化
2、去合理分配图像的灰度，使用空域滤 波和频域滤波使图像变得越发清晰。图像编码主要简述的就是编码冗余、空间 冗余以及不相关信息，通过以上图像编码的三种方法可以减小图片的冗余度和 加大数据压缩比等等。图像复原主要概述的是维纳滤波、最小二乘法滤波以及 L-R 滤波三种滤波方法，这三种滤波方式可以达到过滤掉图像中模糊部分的目 的。 通过可视化界面达到了将以上三种图像处理方法结合在一起的目的。在 GUI 界面中，只要选定一种处理方式并按下“开始”按钮就能够执行相应的处 理方法，而且会同时得到原始图像与处理后的图像。关键字： 图像增强；图像压缩；图像复原；Matlab;GUI东北石油大学本科生毕业设计（论文
3、）IIAbstractDigital image processing is the emerging research field in recent years, by more and more scholars attach great importance.Because the image in the generation, transmission, compression, storage, transformation and many other processes, will be affected by the adverse effects.For example,
4、 in the case of different lighting operations, will cause the image brightness changes; operating equipment, it will inevitably jitter, so it will cause image displacement;The captured image is low or the position is not fit and so on. So you want to get a clear image of the image is necessary to di
5、gital image processing. This paper mainly studies image enhancement, image restoration, Matlab simulation of image coding and GUI design.In this paper, the image enhancement mainly discusses the contrast of using the gray scale transformation function to stretch the image, and uses the histogram equ
6、alization to rationally distribute the gray scale of the image. The use of spatial filtering and frequency domain filtering makes the image become more and more clear.Image coding is mainly described in the coding redundancy, spatial redundancy and irrelevant information, through the above image enc
7、oding of the three methods can reduce the redundancy of the picture and increase the data compression ratio and so on.Image restoration is mainly summarized in the Wiener filter, least squares filtering and L-R filter three filtering methods, these three filtering methods can be filtered to filter o
8、ut the purpose of the fuzzy part of the image. Through the visual interface to achieve the above three kinds of image processing methods together for the purpose. In the GUI interface, as long as the selection of a processing method and press the “start“ button to be able to perform the appropriate
9、processing methods, and will also get the original image and processed images.Key words: image enhancement; image compression; image restoration; Matlab; GUI东北石油大学本科生毕业设计（论文）III东北石油大学本科生毕业设计（论文）1第 1 章 绪论1.1 课题研究背景及意义当今这个时代，信息传播迅速，大家也从各种渠道上获取信息，时刻掌握世界的动态。同时呢，一目了然的图像是人们掌握信息最直接的方式。然则，图象在产生、传递、编码、保存、转换等
10、这些进程中，会受到一些不利地成分的渲染，就好比：採集图象时会受到光照、天气等自然界成分的影响1；採集仪器或显示设备自身硬件条件的不构硬而产生的系统噪声；捕捉到的图象对此度低或是位置不适当；压缩进程中对图像内容的不同成度损坏；光学系统失真等等这些问题都是很常见的。在实际应用中，由于以上原因观察者或计算机视觉系统相对很难对受损的图像做出正确判断和进一步分析。图像加强是数字图像处理的组成部分之一，是图像处理的筹备价段，提取隐藏在图像中的信息或者是提高低对比度图像的对比度是图像增强的主要目的。图像复原的目的是在给定的图像进行人为的改善，使图像的特征像人们所期望的那样2。图像增强主要是做的处理都是人眼能
11、直接看到变化的，而图像复原大部分是图像的内在参数发生了变化，有的人眼很难直接看出来。目前图像处理不仅仅在日常生活应用中有十分重要的作用，就好比卫星的电视、核场合磁场共同振动形成影像、工业的生产、多中媒体系统、电子类的商业事务等，还在技术研宄领域同样扮演着举足轻重的角色，例如地理信息的系统、航空遥控感知、宇宙的探究观测、军事的刑侦观察、指纹的认识区别等范畴。从以上情况来看，图像处理的技术涉猎的范畴非常广泛，对国计民生起着不可低估的作用。其中，主要涉及的应用领域有：（1）生物医学领域在种种医学数字图像中有些许的低对比度的问题须要我们去一一解决，好比，计算机的断层扫描、核场和磁场的共振、数紫位的乳房
12、的摄影术、超声波、血管的制造影像的技术、内置窥镜的图像、核角度的医学等。因为直接从医学成的图像设备中获取高对比度、质量好的原先图像，须要花费大量的时间或者是要给患者的导管里住入大量的射线的照影剂。以是便对前面说的图像进行了灰度的加强变换，能让医生更加容易地观察，方便医生确定些许的病理的变化或阻塞，为患者治疗，同时呢，还减少了对患者的第二次伤害。（2）工业生产领域工业的生产也是图像的处理技术应用重要范畴之一。用的最多的便是产品质量的检测角度，就好比：食品包装袋的质量抽查、纺织品的质量稽查、工业东北石油大学本科生毕业设计（论文）2产品和零部件的没有损伤的检测、金属材料的内部构造的剖析等。在工业自动
13、控制时，工业的生产过程须要人们的时时刻刻地盯着，就好比：对像流淌的河流一样生产线的不用人力的一种控制、港口的检查测量配调安排等。还有，基于计算机辅助设计和制造的工业生产也更泛泛。（3）公共安全领域公共的安全对每个公民的生活都有一定程度的影响，所以这就须要一些部门采取非常的技术手段保证给公民一个安静的生活氛围。图像的处理技术在这一范畴大展拳脚，就好比认识区别等技术，用于公路的监视控制、档案的管理、指纹的认识区别等公共安全范畴。然而，因为受到光的直线、蒸汽悬浮在空气、灰尘等不可抗力的影响，交通监察可控系统中的图像会有一定水平的影响，这个时候采用灰度加强处理可以提高图像的清晰水平；指纹的认识区别技术
14、帮助公安部门在找罪犯时剖析犯罪现场提取到的指纹，找到犯罪分子；还有对历史的文字、图片档案的修改和修与管理等也须要图像处理技术。（4）航天航空领域在航空航天领域也泛泛地用到了图像的处理技术，特别是针对航空遥感和卫星遥感方面。目前遥感技术已相对比较成熟，比如：广泛运用于资源的勘探考察、自然天灾人害的提前知道、土地丈量、环境污染的检察测量、森林和海洋资源的调查，地面武装目标的认识和区别等。在遥感图像用数字技术的加工的处理方面，数字图像处理技术的用处越来越大，处理后的图像分辨的水平高、处理的成果和速度也越来越快。具体应用的话最好的例子是在战争期间，常常需要航天拍摄获取对方的信息，就可以发现敌对那方军人
15、们是不是有人员动作或军事装备及楼房出现。（5）通信工程领域最近这些年，通信工程的成长联合了文字、声音、图像和数据的多媒体通信，用生活中的种端来讲就是将电视、电话和计算机以三个网络合为一个的方式在数字通信网上传输。图像通信非常繁杂，须要大量的图像数据地传输。视频的制作过程就泛泛地用道了图像处理、转变、合成技术；多种媒体的系统在运作时须要大量的用到静止状态的图像和活动状态图像的采集、处理、压缩、保存和传输等技术。除了以上五大领域以外，图像的处理技术还泛泛地用到在文化和艺术方面、机器人的肉眼的一种认识和区分、电子类的商务范畴等。总的来说，跟着新的用法的不断涌现，图像处理技术的成长很有速率，尤其是图像
16、的灰度加强的技术泛泛的用再社会生活的个个方面。由上面的话能认识到，在未来的高速成长中，图像处理将会被个个范畴运用的淋漓尽致，图像的处理技术也将会不断与时俱进。东北石油大学本科生毕业设计（论文）31.2 研究现状计算机图像处理的成长汗青其实并不算长，但火速引起了各个领域的重视。原始的图像处理技术在 20 世纪 50 年代后期就已经开始萌芽了，但是因为当时的技术条件的不足，它的应用没有被广泛推广。它的发展历程可总结为以下五个阶段：美国加州理工学院喷气推进实验室在 1964 年第一次对 Ranger probe 7 太空飞船网罗的月球照片进行处理，得到了清晰的图像效果，这标志着图像处理技术开始应用到实际应用当中去了3。图像处理技术在 70 年代迈向了成长期，出现的 TC 和卫星遥感图像对图像处理的要求提高了很多，以是图像处理技术也不得不与时俱进。80 年代进入普及阶段，此时的大型微机己经能够承当起图像处理的基本使命。图像处理技术在 90 年代进入合用化时代，图像处理的信息量巨大的同时对打点速率的要求更高。21 世纪的图像处理
