數(shù)字圖像處理開題報(bào)告推薦
數(shù)字圖像處理技術(shù)是對(duì)圖像信息進(jìn)行加工修改的過(guò)程，從誕生以來(lái)，其處理算法不斷優(yōu)化，處理速度不斷加快，應(yīng)用也日漸廣泛。下面是小編為大家準(zhǔn)備的數(shù)字圖像處理開題報(bào)告，希望大家喜歡。
一、研究的目的、意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
通常經(jīng)圖像信息輸入系統(tǒng)獲取的源圖像信息中都含有各種各樣的噪聲與畸變。例如傳感器獲取的遙感圖像含有大量地物特征信息，在圖像上這些地物特征信息以灰度形式表現(xiàn)出來(lái)，當(dāng)?shù)匚锾卣鏖g表現(xiàn)的灰度差很小時(shí)，目視判讀就無(wú)法認(rèn)辨，而圖像增強(qiáng)的目的就是（1）采用某種技術(shù)手段，改善圖像的視覺效果、工藝的適應(yīng)性，使圖像更清晰，目標(biāo)物更突出。（2）將圖像轉(zhuǎn)換成一種更適合與人或機(jī)器進(jìn)行分析處理的形式。它不是以圖像保真度為原則，而是通過(guò)處理設(shè)法有選擇地突出便于人或機(jī)器分析某些感興趣的信息，抑制一些無(wú)用的信息，以提高圖像的使用價(jià)值。因此圖像增強(qiáng)的實(shí)質(zhì)是增強(qiáng)感興趣地物和周圍地物圖像間的反差。
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外普遍使用的圖像增強(qiáng)的方法分為光學(xué)增強(qiáng)方法和數(shù)字增強(qiáng)方法兩種。光學(xué)增強(qiáng)處理采用光學(xué)儀器進(jìn)行。其特點(diǎn)是快速、簡(jiǎn)易，操作方法容易掌握，儀器和處理材料費(fèi)用較低，目前在遙感中廣泛使用。但光學(xué)儀器功能比較單一，對(duì)各種增強(qiáng)方法的適應(yīng)性比數(shù)字處理設(shè)備差。數(shù)字增強(qiáng)處理是采用數(shù)字圖像計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行。其特點(diǎn)是快速、功能全，還能應(yīng)用光學(xué)方法無(wú)法進(jìn)行的一些算法對(duì)圖像增強(qiáng)。其主要增強(qiáng)技術(shù)從增強(qiáng)的作用域出發(fā)包括空間域增強(qiáng)（對(duì)圖像像素灰度進(jìn)行操作，即直接對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理）和頻率域增強(qiáng)（在圖像的某個(gè)變換域內(nèi)，對(duì)圖像進(jìn)行操作，修改變換后的系數(shù)，例如付立葉變換、DCT變換等的系數(shù)，然后再進(jìn)行反變換得到處理后的圖像，以此達(dá)到增強(qiáng)的目的）兩種。
嚴(yán)格來(lái)講，圖形圖像處理技術(shù)常常是光學(xué)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)相結(jié)合，在未來(lái)的21世紀(jì)可能采用純數(shù)字技術(shù)。
總的說(shuō)來(lái)，21世紀(jì)圖形圖像要向高質(zhì)量化方面發(fā)展。高質(zhì)量化內(nèi)容包括6個(gè)方面，即高分辨率、高速度、立體化、多媒體化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化。
二、閱讀的文獻(xiàn)資料和本課題的主攻方向
文獻(xiàn)資料：
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17) 譚浩強(qiáng)。C程序設(shè)計(jì)。清華大學(xué)出版社，1991。
主攻方向：
掌握用Visual C++高級(jí)語(yǔ)言編程的基本知識(shí)，能用該語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)圖像讀取和顯示影像；掌握?qǐng)D像增強(qiáng)處理的各種算法及其應(yīng)用；編程實(shí)現(xiàn)圖像常用增強(qiáng)算法，分析算法的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。
三、主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我主要研究的是利用Visual C++編程實(shí)現(xiàn)讀取、顯示圖像和設(shè)計(jì)幾種主要算法以實(shí)現(xiàn)圖像的增強(qiáng)。
1、點(diǎn)運(yùn)算中的直方圖修正
圖像直方圖是圖像處理中一種十分重要的圖像分析工具，它描述了一幅圖像的灰度級(jí)內(nèi)容，任何一幅圖像的直方圖都包含了豐富的信息，它主要用在圖像分割，圖像灰度變換等處理過(guò)程中。從數(shù)學(xué)上來(lái)說(shuō)圖像直方圖是圖像各灰度值統(tǒng)計(jì)特性與圖像灰度值的函數(shù)，它統(tǒng)計(jì)一幅圖像中各個(gè)灰度級(jí)出現(xiàn)的次數(shù)或概率；從圖形上來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)二維圖，橫坐標(biāo)表示圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的灰度級(jí)，縱坐標(biāo)為各個(gè)灰度級(jí)上圖像各個(gè)像素點(diǎn)出現(xiàn)的次數(shù)或概率。
直方圖修正可使圖像的灰度間距拉開或使灰度分布均勻，從而增大反差，使圖像細(xì)節(jié)清晰，達(dá)到增強(qiáng)的目的。它通常有直方圖均衡化（將原圖像的直方圖通過(guò)變換函數(shù)修正為均勻的直方圖，然后按均衡直方圖修改原圖像）和直方圖規(guī)定化（使原圖像灰度直方圖變成規(guī)定形狀的直方圖 而對(duì)圖像做修正的增強(qiáng)方法）兩類。
在實(shí)際操作中，先利用VC++編程在一個(gè)對(duì)話框中顯示一個(gè)圖像的直方圖，再編程實(shí)現(xiàn)直方圖均衡化的修正方法，將原圖像變換為直方圖均衡的圖像。最后比較均衡前后的圖像和直方圖。
2、實(shí)現(xiàn)空間域中的模板操作
假設(shè)圖像是由許多灰度恒定的小塊組成，相鄰像素間或?qū)儆谕患象w的'像素間存在很高的空間相關(guān)性，而噪聲則是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。這樣就能在空間域中利用模板對(duì)圖像進(jìn)行處理。這種增強(qiáng)處理的方法就是在被處理像元周圍的像元參與下進(jìn)行運(yùn)算處理，使輸出圖像上每個(gè)像素的灰度值是由輸入圖像中以對(duì)應(yīng)像素為中心的鄰域中多個(gè)像素的灰度值計(jì)算出來(lái)的，它主要用于圖像平滑和銳化。
任何一幅原始圖像，在獲取和傳輸?shù)冗^(guò)程中，會(huì)受到各種噪聲的干擾，使圖像退化，質(zhì)量下降，圖像模糊，特征淹沒(méi)，對(duì)圖像分析不利。為了抑制噪聲改善圖像質(zhì)量所進(jìn)行的處理稱圖像平滑或去噪。而一般來(lái)說(shuō)，圖像的能量主要集中在其低頻部分，噪聲所在的頻段主要在高頻段，因此，圖像的平滑是使圖像中高頻成分消退，即平滑圖像的細(xì)節(jié)，使其反差降低，保存低頻成分。但由于系統(tǒng)中所要提取的邊緣信息也主要集中在其高頻部分，圖像平滑往往使圖像中的邊界、輪廓變的模糊，為了減少這類不利效果的影響，這就需要利用圖像銳化技術(shù)。圖像銳化處理的目的是為了使圖像的邊緣、輪廓線以及圖像的細(xì)節(jié)變的清晰，也就是使圖像細(xì)節(jié)的反差提高。
在實(shí)際操作中，采用模板的方法編程定義一個(gè)5*5加權(quán)模板，實(shí)現(xiàn)圖像平滑和銳化，分析結(jié)果。
3、實(shí)現(xiàn)頻率域中的圖像增強(qiáng)
通過(guò)傅立葉變換能將空間域圖像變換成頻率域圖像。在經(jīng)過(guò)一次傅立葉逆變換，又能將頻率域圖像變成空間域圖像。依據(jù)這樣的關(guān)系，我們能通過(guò)修改頻譜的方法來(lái)增強(qiáng)圖像中某些信息或壓抑另一些信息。最常用的方法是濾波。所謂濾波是讓圖像頻譜中某些頻率成分通過(guò)，阻止另一些頻率成分通過(guò)。
從頻率域來(lái)考慮，由于噪聲主要集中在高頻部分，為去除噪聲改善圖像質(zhì)量，就能采用低通濾波器來(lái)抑制高頻部分，然后再進(jìn)行逆傅立葉變換獲得濾波圖像，就能達(dá)到平滑圖像的目的。圖像模糊的實(shí)質(zhì)是由于其高頻分量被衰減，因此要消除模糊，突出邊緣，則采用高通濾波器讓高頻部分通過(guò)，使低頻成分削弱，再經(jīng)逆傅立葉變換得到邊緣銳化的圖像。
在實(shí)際操作中，是通過(guò)編程分別實(shí)現(xiàn)理想低通濾波器和指數(shù)高通濾波器，達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的，并分析結(jié)果。
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