芻議MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)

孫卓雅

（河南大學(xué) 河南開封 475000）

芻議MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)

孫卓雅

（河南大學(xué) 河南開封 475000）

當(dāng)前，伴隨互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步以及推廣，大眾對數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)不再陌生。數(shù)字圖像處理技術(shù)業(yè)已從工業(yè)行業(yè)、實驗機(jī)構(gòu)推廣到商業(yè)行業(yè)以及辦公室，與大眾的生活生產(chǎn)活動緊密相連。本文研討了以MATLAB為核心的數(shù)字圖像處理技術(shù)，以及MATLAB數(shù)字圖像處理技術(shù)的具體運用。

MATLAB；數(shù)字；圖像；處理技術(shù)

數(shù)字圖像處理的初衷是協(xié)助大眾了解圖像信息的內(nèi)容。MATLAB數(shù)字圖像處理技術(shù)將圖像信號直觀地轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過電腦消噪、還原、強(qiáng)化、分割、提煉等操控流程，達(dá)成圖像信息的直接表達(dá)目的。MATLAB數(shù)字圖像處理技術(shù)的優(yōu)點主要包含：①處置便利，能夠使用電腦對數(shù)字圖像進(jìn)行隨意的改動——例如拷貝、刪除、放大、縮小一些參數(shù)，還可以變更色彩；②有著上佳的重復(fù)性。數(shù)字圖像能夠儲蓄在光盤內(nèi)，解決模擬圖像因為時間流的影響而變黃、脫色等問題，儲蓄超過100年，數(shù)字圖像都不會有變化；③精度情況較為理想。MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)能夠?qū)?shù)字圖像的亮度量化到12位。所以，MATLAB數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)該被推廣以及應(yīng)用。

1 MATLAB軟件簡介

MATLAB是一類高等的科學(xué)電腦語言和高等的交互類軟件，其適用于算法研發(fā)、參數(shù)解析、數(shù)值換算和參數(shù)的可視化，以往的電腦編程軟件，可以完成科學(xué)換算；而MATLAB能夠更為直接、更為簡易的處置圖像，設(shè)計出與人類思維吻合的代碼，替代冗余的C語言代碼，便于參數(shù)的傳輸與整合，對工程設(shè)計來說助益良多。

MATLAB可以給客戶創(chuàng)建直觀的程序研發(fā)環(huán)境，其特征是：換算量大；運用靈巧便利，語言設(shè)計簡要緊湊，而且兼?zhèn)浞睆?fù)的可函數(shù)；兼?zhèn)浣Y(jié)構(gòu)化的控制語句和面向?qū)ο缶幊痰奶卣鳎怀绦蛟O(shè)計有著更大的變通性；圖像處置效果理想；有著較為開放的源程序；有著良好的可移植特征，能夠與各類電腦系統(tǒng)兼容；工具箱的功能強(qiáng)大。

2 MATLAB數(shù)字圖像處理技術(shù)的運用

2.1 圖形的縮放

通過MATLAB軟件可以將圖形任意增大或減小。例如：一張行數(shù)、列數(shù)分別薇薇m、n的圖形，通過MATLAB數(shù)字圖像處理技術(shù)，可以把圖像增大成黃鼠、列數(shù)是2m、2n的矩陣圖形，而且在轉(zhuǎn)換的流程中，可以應(yīng)用圖形的差值進(jìn)行換算。

MATLAB數(shù)字圖像處理流程中，圖形縮放的函數(shù)公式是im resize，調(diào)整圖形的尺寸通常有以下模式：

B=im resize（A，scale）；B=im resize（A，scale，method）；B=im resize（A，[m row sncols]）。

在以上的調(diào)整模式中，A是圖形縮放的矩陣；scale值比1小，則表明執(zhí)行的是縮小錯做；scale值比1大，表明執(zhí)行的是增大命令；method代表有著指定功能的圖形縮放功能，通常利用到的算法為：最鄰近法（nearest）、雙三次插值法（bicublic）和雙線性插值法（bilinear）；[m row sncols]代表指定功能的縮放圖形的列數(shù)和行數(shù)。

在圖像縮放算法方面，對矢量圖像來講，明確了坐標(biāo)點，對任何既定的x，通過數(shù)學(xué)方程f（x）就可以獲得其值，并與y相對；對非矢量圖像來講，缺少明確的數(shù)學(xué)方程，對既定的x，要獲得相對的y數(shù)值，就必須實施插值計算。

已有離散點上的數(shù)據(jù)集，就是說用已有的點集X上相對的函數(shù)值y來構(gòu)建解析函數(shù)。通過該點，來解出這部分點的數(shù)值，叫做一維插值法。

MATLAB供應(yīng)了多類的一維插值法：以多項式為核心的插值以及以快速傅里葉為核心的插值模式最為常見。

一維多項式插值，實際插值模式包含：最近鄰點插值、線性插值、三次樣條插值、三次多項式插值。挑選插值模式來縮放圖像時，應(yīng)參考模式的執(zhí)行速率、占用內(nèi)存情況以及獲取數(shù)據(jù)的平滑度；其中，Linear插值模式為系統(tǒng)最為認(rèn)同。

2.2 圖形的灰度調(diào)整

運用MATLAB軟件功能出色的工具箱供應(yīng)的im adjust函數(shù)圖形灰度調(diào)整功能，將圖形的對比度強(qiáng)化，所利用的語法格式是：J=im adjust（i，[bottom，top]，[low，high]，gamma）。

在上文的調(diào)整模式中，J、i是圖形i通過灰度調(diào)整，轉(zhuǎn)換成圖形J；當(dāng)中，[bottom，top]是圖形指定改變后的圖形灰度范疇，并且轉(zhuǎn)換前與轉(zhuǎn)換后圖形的默認(rèn)值都是[0，1]；[low，high]是源圖形改變的灰度范疇；gamma是圖形的矯正量，其數(shù)值的提取通常要參考灰度影射模式（輸入圖形—輸出圖形），其會決定圖形增大低灰度還是增大高灰度。此外，gamma值為1的階段，則表明呈線性變化；gamma值比1大的階段，就表明圖形影射加權(quán)后的灰度數(shù)值與原來的灰度值相比更??；gamma值比1小的階段，表明圖形影射會作用于像素值并加權(quán)。

2.3 圖形的剪裁

在MATLAB數(shù)字圖像處理技術(shù)中，圖形剪裁的函數(shù)公式是im crop，剪裁圖形的模式是：

I0=im crop；I0=im crop（I，rest）。

在上文的剪裁模式中，I0=im crop是一類交互類剪裁模式，就是說在電腦熒幕上顯現(xiàn)圖形，之后錄入執(zhí)行指令，用鼠標(biāo)劃定有意向了解的圖形，將有意向了解的圖形粗出在矩陣I0內(nèi)就行。I0=im crop（I，rest），其是劃定了圖形剪裁區(qū)域的。

3 結(jié)束語

本文簡介了MATLAB軟件以及其數(shù)字圖像處理技術(shù)的運用，為廣大電腦軟件使用用戶提供了可供參考的理論意見。MATLAB的數(shù)字圖像處理技術(shù)的市場被專家一致看好，而且也應(yīng)用于醫(yī)學(xué)CT檢測、物理化學(xué)解析、公安軍事等多個行業(yè)，對大眾的生活和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步都有著深遠(yuǎn)的影響。MATLAB為數(shù)字圖像處理供應(yīng)了簡易、高效的算法，大幅度提升了數(shù)字圖像處理能力。目前，伴隨信息化技術(shù)的使用，圖像處理正在向智能化、多元化、互聯(lián)網(wǎng)化、便利化等方面進(jìn)化。

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