论文总字数：13805字

摘 要

数字图像处理是通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术，这项技术已经得到广泛的应用。随着计算机硬件发展，对数字图像进行实时处理已经实现。MATLAB运算和图形展示功能强大，使图像处理得到简单和直观的体现。本文主要研究如何利用MATLAB实现图像增强。 利用MATLAB实现图像增强的方法有很多种，本文主要介绍了空域变换增强，空域滤波增强和频域增强三种方法。根据理论知识对增强对比度、图像求反、3×3的均值滤波器、中值滤波器、高斯低通滤波器、高斯高通滤波器分别进行了研究和实验，并得出了结论。

关键词：MATLAB，数字图像处理，图像增强

Abstract: Digital image processing by computer graphics image processing using certain algorithm technology, this technology has been widely applied. With the development of computer hardware, digital image real time processing has been achieved. MATLAB computing and graphics display strong function, make the image processing has reflected the simple and intuitive. This paper studies how to use MATLAB to realize the image enhancement. Using MATLAB to realize image enhancement methods are many, this paper mainly introduces the spatial transformation enhancement, spatial filtering enhancement and frequency domain enhancement in three ways. According to the theory of contrast enhancement, image inversion, 3 mean filter, median filter, 3 *Gauss low pass filter, Gauss high pass filter were studied and experimental, and draws the conclusion.

Key words: MATLAB, digital image processing, image enhancement

目录

1.1 课题研究目的和意义 4

1.2 国内外研究现状 4

1.3 本课题研究工作与结构安排 5

2 数字图像增强处理基本简介 5

2.1 基本概念 5

2.2 图像增强处理的方法简介 5

2.1.1空间变换增强 5

2.1.2空域滤波增强 6

2.1.3频域增强 6

3 MATLAB基本知识介绍 7

3.1 MATLAB的概述 7

3.2 MATLAB出现的历史背景 7

3.3 MATLAB语言的特点 8

3.4 MATLAB在图像处理中的应用 9

4 图像增强 9

4.1 空域变换增强 10

4.1.1 增强对比度 10

4.1.2 图像求反 11

4.2 空域滤波增强 12

4.2.1 基本原理 12

4.2.2 线性平滑滤波器 13

4.2.3 非线性平滑滤波器 14

4.3 频域增强 15

4.3.1 基本原理 15

4.3.2 低通滤波 15

4.3.3 高通滤波 16

结 论 18

参考文献 19

致 谢 20

1 前言

本章简单地介绍了课题的研究目的和意义，还有课题在国内外研究的发展状态并且说明了论文内容的安排等。

1.1 课题研究目的和意义

数字图像处理（Digital Image Processing），利用了数字计算机（又或是利用其他的数字硬件），对从图像信息转换而来的电信号进行特定的数学运算，便可以提高图像的实用性。通过卫星图像的目标特征提取，三维图像重建更生动的例子。

随着计算机处理能力的提高，技术的发展，图像处理技术也跟着计算机的提高得到了迅速发展，因此，越来越广泛的应用到许多其他学科的交叉渗透，因此，图像作为信息源和信息的使用也变得越来越重要。在目前来说数字图像处理的应用愈来愈广泛，已经渗透到工业、航空航天、医疗保健、军事等多种领域，在国民经济中发挥越来越大的作用。

MathWorks公司推出的MATLAB软件是学习数理知识的好助手。应用MATLAB良好的界面和丰富、实用、高效的指令及模块，可以使人较快地认知并理解图像处理的相关概念，逐步掌握图像信号处理的基本方法，然后解决相关问题，在工程和科学研究加以利用。

正因为人类获取和交流信息的主要来源就是图片，所以，图像处理的应用领域就自然而然地渗透到了人类生活和工作当中。而随着人类生活的范围不断扩伸，图像处理的应用也得到了相应的扩展，不仅是在国家安全或是说经济发展甚至是在人们平日的生活中，图像处理都起到了不可估量的作用,是我们生活中必不可少的一部分。

1.2 国内外研究现状

在20世纪50年代出现了数字图像处理这门新兴技术，人们在对图形和图像信息的处理时用到了计算机。在20世纪60年代初期，诞生了数字图像处理作这门学科。

图像处理和目标的起点是提高图像质量。在对进行图像处理时，输入的往往是需要提高其质量的图像，输出的便是质量得到改善的图片的图像，平日里常用到的图像处理方式有图像增强、编码、复原等。美国喷气推进实验室是第一个在这方面的应用取得成功的。他们对航天探测器发回的月球上的照片进行了图像处理，为人类的登月之旅做出了巨大的贡献，继而数字图像处理便成为人类研究的重点。而在接下来的人类对各大星球的探测研究时，数字图像处理都时刻发挥着它无与伦比的重要性。另外数字图像处理在医学方面也取得了巨大的进展。在1972英国EMI公司工程师为X射线计算机断层扫描脑诊断发明，这是我们通常所说的CT。而这项无损伤的诊断技术获得了诺贝尔奖，表明了它对人类做出了划时代的贡献。

同时，图像处理技术已经注意到，在许多应用领域取得了重大的开拓性成就，属于这些范畴的有航空航天、生物医学工程、工业检测、公安司法、军事制导、文化艺术等，使图像处理成为一门备受关注、前景远大的新型学科。随着图像处理技术的深入发展，从70年代中期开始，计算机技术和思维科学研究得到了较大进步，数字图像处理也随之向更高要求的方向成长、完善。人们开始对如何用计算机系统解析图像进行钻研，实现了相当于人类通过视觉透析外部的世界，即计算机视觉。世界上许多国家投入很多的精力对这门学科进行了钻研。

1.3 本课题研究工作与结构安排

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