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摘 要

随着信息化社会的高速发展，数字图像处理技术在航空技术、生物医学工程、通信工程、工业方面、军事公安、文化艺术等各个领域有着广泛的应用。数字图像处理算法的出现，使图像处理的速度越来越快，更好地服务于我们的生活，为我们的生活带来了许多便捷。

本文是基于MATLAB中的图像用户界面（GUI）而设计的图像预处理系统。该系统具有文件的打开与保存、图像增强、图像变换、图像灰度化、直方图统计以及直方图均衡等功能。本文首先介绍了数字图像处理的背景与现状，并对国内外的现状进行了阐述；接下来对MATLAB以及GUI进行了介绍，然后给出了图像处理系统的基本结构；最后重点介绍了所设计的数字处理系统各处理模块的具体实现的方法，并分析了经过图像处理后的结果。

通过图像预处理系统很好的实现了对图像的初步处理工作，在我们的日常生活中带来了很好的使用价值。

关键词：MATLAB，数字图像处理，GUI界面设计，图像处理系统

Design of general experimental software package for image preprocessing

ABSTRACT

With the rapid development of information society,digital image processing technology is increasinly used in various fields of aviation technology,biomedic,communication,military industry,public security,culture and art etc...Because of the digital image processing algorithms appear,making the image processing faster and faster,better service to our life.

Nowdays,MATLAB is one of the more widely used application software to do research in the field of digital image processing.

In this paper,a graphical user interface based on MATLAB(GUI) pertreatment system design of image.The system has the file open and save,image enhancement,image transform,

image gray hisogram,histogram equalization and other functions.This paper first introduces the background and current situation of digital image processing,and analyzes the status quo at home and abroad are described;then MATLAB and GUI are introduced,and then gives the basic structure of the image processing system.

The image processing system to achieve a good pretreatment of the image,in our daily lifehas a very good value.

Keywords: MATLAB,digital image processing,GUI design,image processing system

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 研究的目的及意义 1

1.2 图像处理的国内外现状 1

1.3本课题研究的内容 2

第二章 数字图像处理软件MATLAB及GUI介绍 3

2.1MATLAB简介 3

2.2GUI介绍 3

2.3GUI设计原则 4

第三章 系统的总体设计 5

3.1 数字图像处理系统 5

3.2系统界面设计 5

3.3属性编辑器 7

3.3.1共同属性 8

3.4系统界面 9

3.4.1系统各模块的功能 9

第四章 系统的具体设计 11

4.1文件菜单 11

4.1.1打开文件 11

4.1.2文件的保存 12

4.1.3退出 12

4.2图像增强模块 12

4.2.1 图像的灰度化 13

4.2.2 直方图统计 13

4.2.3 直方图均衡化 14

4.3 图像滤波模块 15

4.3.1中值滤波 16

4.3.2 高通滤波 17

4.3.3低通滤波 18

4.4图像变换模块 19

4.4.1傅里叶变换 19

4.4.2离散余弦变换 21

4.5图像噪声模块 21

4.6图像形态学操作模块 23

4.6.1图像的对比度处理 24

4.6.2图像的亮度处理 25

4.7图像的边缘检测模块 25

4.8图像的几何学操作模块 26

4.9图像特效模块 28

第五章 总结 29

参考文献 30

致谢 32

第一章 绪论

1.1 研究的目的及意义

随着社会的快速发展，图像处理技术在现代生活中有着占据着越来越重要的地位。图像处理的结果对图像的质量有着非常重要的影响，因此需要对获取的数字图像进行预处理，从而提升图片的质量。数字图像处理生物医学、材料、遥感、通信、交通管理、军事侦察、文档处理和工业自动化等众多领域都有着广泛的应用。数字图像预处理是数字图像处理中非常重要的一部分，它在整个图像处理领域有着不可替代的作用。图像预处理的主要目的是消除图像中没有价值的信息，得到有用的真实信息，并对其进行处理。图像预处理技术正在逐渐地渗透到其他学科中，在计算机领域发挥着举足轻重的作用，图像预处理技术的迅速发展，使我们的生活更加便捷，促进了社会的不断进步。

数字图像处理与模式识别和计算机有着密不可分的关系，如文字识别、医学图像的处理、遥感图像的处理等。计算机图像预处理技术的目的是产生更适合人类视觉观察和识别的图像以及让计算机更容易自动识别和理解的图像，它涉及了对数字图像中的各种模块进行处理，为了使计算机更容易理解和识别图像，就必须要对包含的许多各式各样的信息的图像进行分解，分解的最终结果就是要将图像分解成许多具有特征的最小成分及其组合。这些预处理包括图像的灰度化，图像的形态学处理，图像滤波，图像的边缘检测等内容，为后续图像的处理和使用打下了很好的基础。

1.2 图像处理的国内外现状

随着计算机软件、硬件技术的不断的发展，人类社会中大概有80%的信息来自于图像。在科学研究和技术应用中，图像处理技术已经成为了非常重要的手段。在20世纪50年代出现了最早的图像处理技术，人们开始通过计算机处理图像信息。在20世纪60年代初期数字图形处理技术形成了一门新的学科，美国喷气推进实验室首次通过计算机来处理图像信息。在1970年以后，随着计算机和人工智能的快速发展，数字图像处理技术开始逐渐向着更高、更深的方向发展。其中比较有代表性的成果是70年代 Marr提出的视觉计算理论，该理论在计算机领域有着举足轻重的地位。到目前为止，由于计算机技术的快速发展，图像处理的发展方向是以数字处理为主，数字图像处理精度高、灰阶多，而且能进行复杂的非线性运算，因此有着广泛的应用。数字图像处理是计算机技术、信息论和信号处理多种学科相结合的综合性应用学科。

近些年来，出现了许多种图像处理的方法，其中代表性的是基于结构和基于纹理合成的方法。这些方法是通过建立数学模型从而对图像进行增强和复原。1971年，图基提出了中值滤波的思想，并将这种方法引入到了图像处理中，通过中值滤波来消除图像噪声。1982年，Serra出版的专著《Image Analysis and Mathematical Morphology》成为数学形态学应用于数字图像领域的里程碑，由此产生了很多相关的滤波算法，通过图像滤波可以有效地改善图像的质量。这些方法在不久被广泛地应用到了医学、遥感图像等领域，并取得了不错的效果。

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