专业方向设计报告模版1.doc

西南科技大学专业方向设计报告 课程名称： 图像频域增强及其Matlab实现 姓 名： 曾辉 学 号: 20084945 班 级： 通信0803 指导教师： 张红英 起止日期： 2011.12.122011.12 .31 西南科技大学信息工程学院制7方 向 设 计 任 务 书学生班级： 通信0803 学生姓名： 曾辉 学号： 20084945 设计名称： 图像频域增强及其Matlab 实现 起止日期： 2011.12.122011.12.31 指导教师： 张红英 设计要求：低通滤波器:使低频通过而使高频衰减的滤波器.被低通滤波的图像比原始图像少一些尖锐的细节部分，因为高频部分已被衰减。高通滤波器:使高频通过而使低频衰减的滤波器.被高通滤波的图像在平滑区域中将减少一些灰度级的变化并突出过渡(如边缘)灰度级的细节部分。这样的图像将更为锐化。主要研究:1 平滑的频率域滤波器边缘和其他尖锐变化(如噪声)在图像的灰度级中主要处于傅里叶变化的高频部分。因此，平滑(模糊)可以通过衰减指定图像傅里叶变换中高频成分的范围来实现。(1) 理想低通滤波器(2) 巴特沃思低通滤波器(3) 高斯低通滤波器 2 频率域锐化滤波器由于在灰度级的边缘和其他地方的急剧变化与高频成分有关，图像的锐化能够在频率域用高通滤波处理实现，而衰减低频成分并不会扰乱傅里叶变换的高频信息。(1) 理想高通滤波器(2) 巴特沃思高通滤波器(3) 高斯型高通滤波器图像频域增强及其Matlab 实现 一、 摘要（150-250字） 图像增强是指根据特定的需要突出图像中的重要信息，同时减弱或去除不需要的信息。从不同的途径获取的图像，通过进行适当的增强处理，可以将原本模糊不清甚至根本无法分辨的原始图像处理成清晰的富含大量有用信息的可使用图像，有效地去除图像中的噪声、增强图像中的边缘或其他感兴趣的区域，从而更加容易对图像中感兴趣的目标进行检测和测量。 为改善图像质量，使图像在频域范畴内得到增强，采用高低通滤波器对原始图像进行一系列增强处理，并比较增强效果。结果表明采用高频滤波不但会使有用信息增强，同时也使噪声增强。相比之下，低通滤波器的处理效果较好。二、 设计目的和意义 设计目的：图像增强处理技术是图像处理领域中一项基本的，也是很重要的技术，一直是图像处理领域中不可回避的研究课题。因为一幅图像总是可能受到各种因素的干扰影响，造成图像质量的下降。图像增强包含两个方面内容：一是消除噪声，二是增强(或保护)图像特征。对图像恰当增强，能使图像去噪的同时特征得到较好保护，使图像更加清晰明显，从而提供给我们准确的信息。常用的图像增强技术各有其特点和效果 设计意义：使图像更加有用，更加符合使用的要求。三、 设计原理频域增强是利用图像变换方法将原来的图像空间中的图像以某种形式转换到其它空间中，然后利用该空间的特有性质方便地进行图像处理，最后再转换回原来的图像空间中，从而得到处理后的图像。频域增强的基本原理是：卷积理论是频域技术的基础。设函数f（x,y）与线性位不变算子h（x,y）的卷积结果是g（x,y），即g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)那么根据卷积定理在频域有：G(x,y)=H(u,v)F(u,v)其中G(x,y)、 H(u,v)、F(u,v)分别是g(x,y)、h(x,y)、f(x,y)的傅立叶变换。F(u,v)G(u,v)g(x,y)f（x,y）逆变换修正H（U，V）正变换图1 频域增强模型频域增强的主要步骤是：（1）技术所需增强图的傅立叶变换；（2）将其与一个（根据需要设计的）转移函数相乘；（3）再将结果进行傅立叶反变换以得到增强的图。 频域增强的两个关键步骤：（1）将图像从空域转换到频域所需的变换及将图像从频域空间转换回空域所需的变换；（2）在频域空间对图像进行增强加工操作。常用的频域增强方法有低通滤波和高通滤波。 低通滤波也称低频滤波器。低通滤波器:使低频通过而使高频衰减的滤波器.被低通滤波的图像比原始图像少一些尖锐的细节部分，因为高频部分已被衰减。图像的能量大部分集中在幅度谱的低频和中频度，而图像的边缘和噪声对应于高频部分。因此能降低高频成分幅度的滤波器就能减弱噪声的影响。高通滤波也称高频滤波器，高通滤波器:使高频通过而使低频衰减的滤波器.被高通滤波的图像在平滑区域中将减少一些灰度级的变化并突出过渡(如边缘)灰度级的细节部分。这样的图像将更为锐化。它的频值在0频率处单位为1，随着频率的增长，传递函数的值逐渐增加；当频率增加到一定值之后传递函数的值通常又回到0值或者降低到某个大于1的值。在前一种情况下，高频增强滤波器实际上是依照能够带通滤波器，只不过规定0频率处的增益为单位1。实际应用中，为了减少图像中面积大且缓慢变化的成分的对比度，有时让0频率处的增益小于单位1更合适。如果传递函数通过原点，则可以称为laplacian滤波器。四、 详细设计步骤主要研究:1 平滑的频率域滤波器边缘和其他尖锐变化(如噪声)在图像的灰度级中主要处于傅里叶变化的高频部分。因此，平滑(模糊)可以通过衰减指定图像傅里叶变换中高频成分的范围来实现。(4) 理想低通滤波器(5) 巴特沃思低通滤波器(6) 高斯低通滤波器 2 频率域锐化滤波器由于在灰度级的边缘和其他地方的急剧变化与高频成分有关，图像的锐化能够在频率域用高通滤波处理实现，而衰减低频成分并不会扰乱傅里叶变换的高频信息。(4) 理想高通滤波器(5) 巴特沃思高通滤波器(6) 高斯型高通滤波器五、 设计结果及分析六、 总结七、 体会八、 参考文献（递增引用，引用相关内容）备注 ：设计总字数约5000字左右课程设计的写作细则1. 打印课程设计要用A4纸打印，打印纸不得随意接长或截短。汉字必须使用规范字。2. 标点符号课程设计中的标点符号应按新闻出版署公布的标点符号用法使用。3. 名词、名称科学技术名词术语尽量采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部标准中规定的名称，尚未统一规定或叫法有争议的名称术语，可采用惯用的名称。使用外文缩写代替某一名词术语时，首次出现时应在括号内注明其含义。外国人名一般采用英文原名，按名前姓后的原则书写。一般很熟知的外国人名（如牛顿、达尔文、马克思等）可按通常标准译法写译名。4. 量和单位量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100GB3102-93，它是以国际单位制（SI）为基础的。非物理量的单位，如件、台、人、元等，可用汉字与符号构成组合形式的单位，例如件/台、元/km。5. 数字课程设计中的测量统计数据一律用阿拉伯数字，但在叙述不很大的数目时，一般不用阿拉伯数字，如“他发现两颗小行星”、“三力作用于一点”，不宜写成“他发现2颗小行星”、“3力作用于1点”。大约的数字可以用中文数字，也可以用阿拉伯数字，如“约一百五十人”，也可写成“约150人”。6. 公式公式应居中书写，公式的编号用圆括号括起放在公式右边行末，公式和编号之间不加虚线。公式一律用公式编辑器（Equation或MathType）编辑。7. 表格每个表格应有自己的表序和表题，表序和表题应写在表格上方正中，表序后空一格书写表题。表格允许下页接写，表题可省略，表头应重复写，并在右上方写续表。8. 插图毕业设计的插图要求线条匀称、整洁美观。每幅插图应有图序和图题，图序和图题应放在图位下方居中处。插图大小不应超过有效版面，插图应用计算机绘制。9. 参考文献参考文献一律放在文后，参考文献的格式按国家标准GB771487规定编写。顺序为：作者名称，文章题目，期刊名称，年、卷、期、页码。如：1 沈美明、温东蝉IBM-PC汇编语言程序设计（第二版）清华大学出版社，200182 李红浅谈计算机病毒.山西大学财经学报，2002.12：527-5303 赵均宇强化科学管理机制光明日报，1999-3-24（4）参考文献按文中出现的先后统一用阿拉伯数字进行自然编号，一般序码宜用方括号括起，不用圆括号。10. 版面格式封 面：按统一的格式文章格式：正 文：宋体、小四号、行距1.25倍。一级标题：宋体、四号、加粗