專業(yè)方向設計報告模版

1、西南科技大學專業(yè)方向設計報告 課程名稱： 圖像頻域增強及其Matlab實現(xiàn) 姓 名： 曾輝 學 號: 班 級： 通信0803 指導教師： 張紅英 起止日期： 2011.12.122011.12 .31 西南科技大學信息工程學院制7 / 7文檔可自由編輯打印方 向 設 計 任 務 書學生班級： 通信0803 學生姓名： 曾輝 學號： 設計名稱： 圖像頻域增強及其Matlab 實現(xiàn) 起止日期： 2011.12.122011.12.31 指導教師： 張紅英 設計要求：低通濾波器:使低頻通過而使高頻衰減的濾波器.被低通濾波的圖像比原始圖像少一些尖銳的細節(jié)部分，因為高頻部分已被衰減。高通濾波器:使高頻通

2、過而使低頻衰減的濾波器.被高通濾波的圖像在平滑區(qū)域中將減少一些灰度級的變化并突出過渡(如邊緣)灰度級的細節(jié)部分。這樣的圖像將更為銳化。主要研究:1 平滑的頻率域濾波器邊緣和其他尖銳變化(如噪聲)在圖像的灰度級中主要處于傅里葉變化的高頻部分。因此，平滑(模糊)可以通過衰減指定圖像傅里葉變換中高頻成分的范圍來實現(xiàn)。(1) 理想低通濾波器(2) 巴特沃思低通濾波器(3) 高斯低通濾波器 2 頻率域銳化濾波器由于在灰度級的邊緣和其他地方的急劇變化與高頻成分有關，圖像的銳化能夠在頻率域用高通濾波處理實現(xiàn)，而衰減低頻成分并不會擾亂傅里葉變換的高頻信息。(1) 理想高通濾波器(2) 巴特沃思高通濾波器(3)

3、 高斯型高通濾波器圖像頻域增強及其Matlab 實現(xiàn) 一、 摘要（150-250字） 圖像增強是指根據(jù)特定的需要突出圖像中的重要信息，同時減弱或去除不需要的信息。從不同的途徑獲取的圖像，通過進行適當?shù)脑鰪娞幚?，可以將原本模糊不清甚至根本無法分辨的原始圖像處理成清晰的富含大量有用信息的可使用圖像，有效地去除圖像中的噪聲、增強圖像中的邊緣或其他感興趣的區(qū)域，從而更加容易對圖像中感興趣的目標進行檢測和測量。 為改善圖像質(zhì)量，使圖像在頻域范疇內(nèi)得到增強，采用高低通濾波器對原始圖像進行一系列增強處理，并比較增強效果。結果表明采用高頻濾波不但會使有用信息增強，同時也使噪聲增強。相比之下，低通濾波器的處理效

4、果較好。二、 設計目的和意義 設計目的：圖像增強處理技術是圖像處理領域中一項基本的，也是很重要的技術，一直是圖像處理領域中不可回避的研究課題。因為一幅圖像總是可能受到各種因素的干擾影響，造成圖像質(zhì)量的下降。圖像增強包含兩個方面內(nèi)容：一是消除噪聲，二是增強(或保護)圖像特征。對圖像恰當增強，能使圖像去噪的同時特征得到較好保護，使圖像更加清晰明顯，從而提供給我們準確的信息。常用的圖像增強技術各有其特點和效果 設計意義：使圖像更加有用，更加符合使用的要求。三、 設計原理頻域增強是利用圖像變換方法將原來的圖像空間中的圖像以某種形式轉換到其它空間中，然后利用該空間的特有性質(zhì)方便地進行圖像處理，最后再轉換

5、回原來的圖像空間中，從而得到處理后的圖像。頻域增強的基本原理是：卷積理論是頻域技術的基礎。設函數(shù)f（x,y）與線性位不變算子h（x,y）的卷積結果是g（x,y），即g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)那么根據(jù)卷積定理在頻域有：G(x,y)=H(u,v)F(u,v)其中G(x,y)、 H(u,v)、F(u,v)分別是g(x,y)、h(x,y)、f(x,y)的傅立葉變換。F(u,v)G(u,v)g(x,y)f（x,y）逆變換修正H（U，V）正變換圖1 頻域增強模型頻域增強的主要步驟是：（1）技術所需增強圖的傅立葉變換；（2）將其與一個（根據(jù)需要設計的）轉移函數(shù)相乘；（3）再將結果進行傅立葉反變

6、換以得到增強的圖。 頻域增強的兩個關鍵步驟：（1）將圖像從空域轉換到頻域所需的變換及將圖像從頻域空間轉換回空域所需的變換；（2）在頻域空間對圖像進行增強加工操作。常用的頻域增強方法有低通濾波和高通濾波。 低通濾波也稱低頻濾波器。低通濾波器:使低頻通過而使高頻衰減的濾波器.被低通濾波的圖像比原始圖像少一些尖銳的細節(jié)部分，因為高頻部分已被衰減。圖像的能量大部分集中在幅度譜的低頻和中頻度，而圖像的邊緣和噪聲對應于高頻部分。因此能降低高頻成分幅度的濾波器就能減弱噪聲的影響。高通濾波也稱高頻濾波器，高通濾波器:使高頻通過而使低頻衰減的濾波器.被高通濾波的圖像在平滑區(qū)域中將減少一些灰度級的變化并突出過渡(

7、如邊緣)灰度級的細節(jié)部分。這樣的圖像將更為銳化。它的頻值在0頻率處單位為1，隨著頻率的增長，傳遞函數(shù)的值逐漸增加；當頻率增加到一定值之后傳遞函數(shù)的值通常又回到0值或者降低到某個大于1的值。在前一種情況下，高頻增強濾波器實際上是依照能夠帶通濾波器，只不過規(guī)定0頻率處的增益為單位1。實際應用中，為了減少圖像中面積大且緩慢變化的成分的對比度，有時讓0頻率處的增益小于單位1更合適。如果傳遞函數(shù)通過原點，則可以稱為laplacian濾波器。四、 詳細設計步驟主要研究:1 平滑的頻率域濾波器邊緣和其他尖銳變化(如噪聲)在圖像的灰度級中主要處于傅里葉變化的高頻部分。因此，平滑(模糊)可以通過衰減指定圖像傅里

8、葉變換中高頻成分的范圍來實現(xiàn)。(4) 理想低通濾波器(5) 巴特沃思低通濾波器(6) 高斯低通濾波器 2 頻率域銳化濾波器由于在灰度級的邊緣和其他地方的急劇變化與高頻成分有關，圖像的銳化能夠在頻率域用高通濾波處理實現(xiàn)，而衰減低頻成分并不會擾亂傅里葉變換的高頻信息。(4) 理想高通濾波器(5) 巴特沃思高通濾波器(6) 高斯型高通濾波器五、 設計結果及分析六、 總結七、 體會八、 參考文獻（遞增引用，引用相關內(nèi)容）備注 ：設計總字數(shù)約5000字左右課程設計的寫作細則1. 打印課程設計要用A4紙打印，打印紙不得隨意接長或截短。漢字必須使用規(guī)范字。2. 標點符號課程設計中的標點符號應按新聞出版署公布

9、的標點符號用法使用。3. 名詞、名稱科學技術名詞術語盡量采用全國自然科學名詞審定委員會公布的規(guī)范詞或國家標準、部標準中規(guī)定的名稱，尚未統(tǒng)一規(guī)定或叫法有爭議的名稱術語，可采用慣用的名稱。使用外文縮寫代替某一名詞術語時，首次出現(xiàn)時應在括號內(nèi)注明其含義。外國人名一般采用英文原名，按名前姓后的原則書寫。一般很熟知的外國人名（如牛頓、達爾文、馬克思等）可按通常標準譯法寫譯名。4. 量和單位量和單位必須采用中華人民共和國的國家標準GB3100GB3102-93，它是以國際單位制（SI）為基礎的。非物理量的單位，如件、臺、人、元等，可用漢字與符號構成組合形式的單位，例如件/臺、元/km。5. 數(shù)字課程設計中

10、的測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)一律用阿拉伯數(shù)字，但在敘述不很大的數(shù)目時，一般不用阿拉伯數(shù)字，如“他發(fā)現(xiàn)兩顆小行星”、“三力作用于一點”，不宜寫成“他發(fā)現(xiàn)2顆小行星”、“3力作用于1點”。大約的數(shù)字可以用中文數(shù)字，也可以用阿拉伯數(shù)字，如“約一百五十人”，也可寫成“約150人”。6. 公式公式應居中書寫，公式的編號用圓括號括起放在公式右邊行末，公式和編號之間不加虛線。公式一律用公式編輯器（Equation或MathType）編輯。7. 表格每個表格應有自己的表序和表題，表序和表題應寫在表格上方正中，表序后空一格書寫表題。表格允許下頁接寫，表題可省略，表頭應重復寫，并在右上方寫"續(xù)表××

11、;"。8. 插圖畢業(yè)設計的插圖要求線條勻稱、整潔美觀。每幅插圖應有圖序和圖題，圖序和圖題應放在圖位下方居中處。插圖大小不應超過有效版面，插圖應用計算機繪制。9. 參考文獻參考文獻一律放在文后，參考文獻的格式按國家標準GB771487規(guī)定編寫。順序為：作者名稱，文章題目，期刊名稱，年、卷、期、頁碼。如：1 沈美明、溫東蟬IBM-PC匯編語言程序設計（第二版）清華大學出版社，200182 李紅淺談計算機病毒.山西大學財經(jīng)學報，2002.12：527-5303 趙均宇強化科學管理機制光明日報，1999-3-24（4）參考文獻按文中出現(xiàn)的先后統(tǒng)一用阿拉伯數(shù)字進行自然編號，一般序碼宜用方括號括起，不用圓括號。10. 版面格式封 面：按統(tǒng)一的格式文章格式：正 文：宋體、小四號、行距1.25倍。一級標題：宋體、四號、加