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1、 本科毕业设计（论文）课题名称 基于MATLAB的图像分割方法及应用 电子信息工程 学院 电子科学与技术 专业学 号 学生姓名 指导教师 起讫日期 工作地点 摘 要图像处理是一种新兴学科，在短短几十年中得以迅速发展并广泛应用于航天、军事、医学等领域。它是如今信息社会引人注目的多媒体技术中重要组成部分只一。图像分割技术是非常重要的图像处理技术之一，无语是在理论研究还是在实际应用中人们都非常的重视。图像分割有许多的种类和方式，一些分割运算能够直接应用于任何图像，而另外一些却只适用于特别种类的图像。图像分割技术是从图像处理技术，再到后期的图像分析的关键步骤，图像分割结果的好坏，可以说对图像的理解有直
2、接影响。本文根据图像分割原理及人眼视觉的基本理论，研究图像的彩色模型及图像分割的常用方法，比较各方法的特点，并选择合适的方法对图像进行分割。本文采用MATLAB软件对图像进行彩色坐标变换及阈值分割，计算简单，具有较高的运行效率，分割的结果是使图像更符合人眼的视觉特性，获得比较好的效果。关键字：图像处理；图像分割；人类视觉；MATLAB ABSTRACTImage processing of the emerging disciplines, in a short span of decades to the rapid development and is widely used in mil
3、itary, aerospace, medical and other fields. Todays information society it is eye-catching multi-media technology an important part.This paper reviews the image processing in the human visual segmentation and the basic theory and commonly used method, combined with the cells to deal with image color
4、space conversion and split. And through the MATLAB platform to realize color image segmentation. This article first discusses the basic principles of vision, including the structure of the human eye, the human eyes visual system, color vision, color, etc. In this paper, The basic principle of color
5、image processing is also carried out preliminary study was mainly aimed at the visual characteristics of the human eye to choose the appropriate color model to color images converted from RGB space to reflect the characteristics of human visual processing of the HSI space and then. Color images of c
6、ells after conversion model for the operation of division.In this paper, the threshold segmentation of cell image segmentation is using methods. Threshold segmentation method applied to objects and background have a stronger contrast to the situation, it is important that the gray background or obje
7、cts in a single comparison, the calculation is simple, with high operating efficiency. The results of segmentation are to make the image more in line with the visual characteristics of the human eye and to obtain relatively good results.Keywords: image processing; image segmentation; MATLAB; human v
8、isual目 录第一章 绪论11.1 前言11.2 MATLAB简介31.3 视觉研究现状41.4 视觉研究与彩色图像坐标转换51.4.1 视觉研究与图像处理51.4.2 视觉研究在彩色图像坐标转换的应用51.5 研究目的与内容61.5.1 研究目的61.5.2 本文主要内容7第二章 视觉基本理论82.1 视光学82.1.1 人眼的结构82.1.2 视觉系统102.1.3 颜色视觉122.1.4 肉眼色度视觉原理152.2 目标物体的彩色坐标转换162.2.1 彩色色度学模型162.2.2 工业彩色模型172.2.3 彩色视觉模型18第三章 图像处理技术基础203.1 技术背景203.2 彩色
9、图像格式203.3 彩色图像分割技术223.3.1 阈值分割法223.3.2 边缘检测法233.3.3 区域生长法243.3.4 分水岭分割法253.3.5 其他方法26第四章 彩色图像分割的MATLAB实现274.1 MATLAB语言：阈值分割法实现图像分割274.1.1 设计流程274.1.2 MATLAB程序274.2 MATLAB语言：边缘检测法实现图像分割314.2.1 设计流程314.3 MATLAB语言：区域生长法实现图像分割324.3.1 设计流程324.3.2 MATLAB程序334.4 MATLAB语言：分水岭分割法实现图像分割354.4.1 设计流程354.4.2 MAT
10、LAB程序364.5 结果分析37结束语39致 谢40参考文献41三江学院2014届本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 前言数字图像处理技术是一个跨学科的领域。伴随着计算机科学技术的不断发展，图像处理和图像剖析逐渐形成了自身的科学体系，新的处理方式数见不鲜，虽然它的发展时间不长，但却引发了各方面人士普遍的关心。起初，视觉是人类最重要的感知方式，图像又是视觉的根基。于是，数字图像成为心理学、生理学、计算机科学等诸多领域内的学者们探索视觉感知的有效用具。其次，图像处理技术在遥感、气象、军事等大型应用中也有不断提高的需求。图1.1 数字图像处理系统的构成图像处理技术的基本内容图像处理技术通常是
11、指数字图像处理技术。数字图像是指用数字摄像机、扫描仪等设备通过采样和数字化获得的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，它的值为一整数，称为灰度值。数字图像处理技术的内容，主要包括下列几个方面。1、图像获取数字图像处理获取研究的主要方式是把一幅连续的光学图像变化成一幅数字图像。连续的光学图像一般需要经过采样、量化和编码构成一幅数字图像。2、图像变换图像变换是在许多图像处理和分析的基础上，其研究的主要内容是把图像从空间域变换成另一个域（频域），并完成对处理图像的分析，然后通过反变换得到处理的图像。图像变换可以更快地完成复杂的空间域处理。3、图像增强图像增强是提高图像质量的重要手段。图像增强的主要
12、目标有两个：一个是改进图像的视觉质量，如提升图像的亮度、加强图像的对比度，去除图像中的噪声等等；另一个为了满足机器视觉的需求，更好地进行机器视觉处理。图像增强是图像处理的一个重要组成部分，图像增强技术主要分为空间域增强和频域增强两大类。前者指直接在空间域，即在图像的平面自身实现图像的加强处理；后者主要指的是图像的傅立叶变换，变换到频域处理，然后通过反变换增强图像。4、图像复原技术图像恢复技术的主要内容是将图像退化模型，并根据图像退化的原因，恢复退化图像，以获得高质量的图像。图像复原可以分为无约束图像复原和有约束图像复原。5、图像编码技术编码是图像压缩的一种重要手段，它满足一定的保真度的要求。图
13、像数据的压缩，使图像数据的存储与传输更便利。按照编写代码过程当中是不是有损失，可以将图像编码分为有损压缩编码和无损压缩编码。在编码过程中的编码无损压缩是没有图像信息的丢失的，从而能够从压缩数据中准确地恢复原始图像；有损压缩编码在编码过程中的有损压缩是图像信息损失，因此不能基于压缩数据准确地重建原始图像，有一定程度的失真。按照编码机理能够将图像编码分为变化编码、混合编码、预测编码和熵编码等。6、图像分割技术图像分割技术是非常重要的图像处理技术之一，无语是在理论研究还是在实际应用中人们都非常的重视。图像分割有许多的种类和方式，一些分割运算能够直接应用于任何图像，而另外一些却只适用于特别种类的图像。
14、图像分割技术是从图像处理技术，再到后期的图像分析的关键步骤，图像分割结果的好坏，可以说对图像的理解有直接影响。图像数据的模糊和噪声的干扰是分割问题的两大难题。到目前为止，还没有一个完美的图像分割方法，可以根据人的意愿精确地分割任何一种图像。现实图像中景物情况各种不同，具体问题需具体分析，按照实际情况选择得当的方法。分割成果的好坏或正确与否，到现在为止，尚无一个统一的评价和判断标准，分割的好坏务必从分割的效果和现实应用的场合来判断。然而，在人类研究图像的历史长河中，仍然积累了许多经典的图像分割方法。固然这些分割方法不可以适应全部种类的图像分割，可是这些方法却是图像分割方法进一步发展的根基。实际上
15、，当代一些分割算法恰巧是从经典的图像分割方法中产生出来的。图像分割法大致可以分为三个种：边缘检测法，阈值分割法和基于区域的图像分割法。1.2 MATLAB简介MATLAB是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。它是一种用于算法开发、数据分析、数值计算和数据可视化的高级技术计算语言和交互式环境。除绘制函数、数据图像、矩阵运算等经常使用的功能外，MATLAB还能用来建立用户界面和挪用其他的语言（包括C，FORTRAN和C+等）编辑的程序。MATLAB软件是当今很流行的一款科学计算软件，其主要由Simulink、主包和工具箱三部分组成。Simulink是一种用于动态系统仿真的交互式系统。MATLAB主包有五部分：MATLAB语言、MATLAB工作环境、句柄图形、MATLAB数学函数库和MATLAB应用程序接口（API）。MATLAB工具箱是MATLAB是用来办理各个领域内特定问题的函数库，它是开放式的。即可以应用，
