Matlab在圖像處理中的應(yīng)用

摘要：MATLAB是集公式演算推導(dǎo)與數(shù)值計算于一體的可視化科學(xué)計算軟件，它的工具箱對相關(guān)學(xué)科和各種基于技術(shù)都采用了當(dāng)今最先進(jìn)的算法有極強的圖形和圖像處理功能，其語法簡單易學(xué)。為此，介紹了如何利用MATLAB圖像工具箱來實現(xiàn)圖像處理基本操作，說明如何用MATLAB實現(xiàn)經(jīng)典的圖像處理方法與技巧，驗證了該語言是簡潔的易學(xué)的。

關(guān)鍵詞：圖像處理；應(yīng)用；MATLAB工具箱；實例

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 (2012) 09-0000-02

一、引言

圖像是人們從客觀世界獲取信息的重要來源、圖像處理通常強調(diào)在圖像之間進(jìn)行變換，比較狹義的主要指對圖像進(jìn)行各種加工，改善著圖像的視覺效果，或?qū)D像進(jìn)行壓縮編碼以減少對其所需存儲空間、傳輸時間和傳輸?shù)缆返囊?。對圖像處理一般可用算法的的形式描述、而大多數(shù)算法可用軟件來實現(xiàn)。這依賴于圖像處理技術(shù)水平，圖像處理技術(shù)迅速發(fā)展，已經(jīng)成為工程學(xué)、計算機科學(xué)、信息科學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、物理學(xué)、、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)甚至社會科學(xué)等領(lǐng)域?qū)W習(xí)和研究的對象。如今圖像處理技術(shù)已給人類帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益。

MATLAB（矩陣實驗室）語言經(jīng)過多年逐步發(fā)展與不斷完善，現(xiàn)已經(jīng)成為國際公認(rèn)的最優(yōu)秀的科學(xué)計算于數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一，其內(nèi)容涉及矩陣代數(shù)、微積分、應(yīng)用數(shù)學(xué)、信號與系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字圖像處理、計算機圖形學(xué)、電子線路、電機學(xué)、自動控制與通訊技術(shù)、物理、力學(xué)和機械振動等方面它的特點是語法結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)值計算高效、界面友好用戶環(huán)境，而且還具有可擴展性特征。

二、MATLAP概述

MATLAP是當(dāng)今最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件之一，具有強大的科學(xué)計算能力、可視化功能同時具有其他高級語言難以比擬的一些優(yōu)點：編寫簡單、效率高、易懂易學(xué)。在信號處理、通信、自動控制及科學(xué)計算等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，被認(rèn)為最能夠提高工作效率，改善設(shè)計手段的工具軟件。MATLAP最新版本軟件工具實現(xiàn)數(shù)字信號處理、圖像處理、小波分析和系統(tǒng)仿真等相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域有了新的突破。MATLAB應(yīng)用領(lǐng)域主要有三個方面：數(shù)字信號處理、系統(tǒng)建模與仿真、圖像處理。

（一）MATLAB特點

作為第四代計算機語言的MATLAB語法結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)計算高效，圖形功能完備，特別受到以完成數(shù)據(jù)處理與圖形圖像成為目的技術(shù)研發(fā)人員的青睞，同時可用其豐富的函數(shù)資源，使得編程人員從繁瑣的程序代碼中解放出來。

1.界面友好、編程效率高

2.功能強大，可擴展性強

3.圖形功能靈活方便

4.在線幫助，有利于學(xué)習(xí)

（二）MATLAB圖像處理工具箱

MATLAB圖像處理工具提供了豐富的圖像處理函數(shù)，主要可以完成以下功能：

圖像的幾何操作；圖像的領(lǐng)域和圖像塊操作；線性濾波和濾波器設(shè)計；圖像變換；圖像分析和增強；二值圖像形態(tài)學(xué)操作；圖像復(fù)原；圖像編碼；感興趣區(qū)域處理。

三、MATLAB圖像處理應(yīng)用

MATLAB可操作的圖像文件包括BMP、HDF、JPEG、PCX、TIFF、XWD等格式。下面就圖像處理的基本過程討論工具箱所實現(xiàn)的常用功能。

常用圖像操作及實例

圖像的讀寫與顯示操作：用imread()讀取圖像，imwrite()輸出圖像，把圖像顯示于屏幕有imshow（），image（）等函數(shù)。Imcrop（）對圖像進(jìn)行裁剪，圖像的插值縮放可用imresize()函數(shù)實現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)用imrotate()實現(xiàn)。

1.讀取圖像并顯示：

X=imread(''brid.jpg'')；

>>(d：\\matlab\\brid.jpg)指定圖片所在位置

imshow(X)；

3.給圖像進(jìn)行整體亮度增加：

圖像相加運算

X=imread(''bird.jpg'')；

Y=imdivide(X，0.5)；

subplot(1，2，1)，imshow(X)

subplot(1，2，2)，imshow(Y)

5.實現(xiàn)圖像直方圖均衡化：

X=imread(‘bird.jpg’)；

Y=rgb2gray(X)；

figure，imhist(Y)；

四、結(jié)論

以上可以看出MATLAB語言簡潔，可讀性強，工具箱涉及的專業(yè)領(lǐng)域廣泛且功能強大。圖像工具箱幾乎包括所有經(jīng)典的圖像處理方法。由于工具箱具有可靠性和開放性，我們可以方便地直接加以使用，也可以把自己的代碼加到工具箱中以改進(jìn)函數(shù)功能，在圖像處理技術(shù)中使用MATLAB語言可以快速實現(xiàn)模擬仿真，大大提高實驗效率。

參考文獻(xiàn)：

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[5]高展宏.基于圖像處理的案例教程[M].北京:清華大學(xué)出版社，2011

[作者簡介]阿不來提?玉素甫，男，副教授，研究領(lǐng)域三維動畫、圖像處理、網(wǎng)頁設(shè)計；扎克?司馬義，男，副教授，研究領(lǐng)域計算機教學(xué)、網(wǎng)頁設(shè)計、圖形圖像。