图像预处理通用实验软件包设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.课题背景和意义

作为处理人类获取的视觉信息的数字图像处理，在现代生活中有着发挥着越来越重要的作用。数字图像质量的好坏直接影响到后续的处理结果，因此需要对获取的数字图像进行预处理，以期达到提升图像质量，保证处理结果的目的。数字图像处理被广泛应用于生物医学、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。而数字图像预处理是数字图像处理得一部分,它在整个图像处理领域发挥着重要的作用。图像预处理的主要目的是消除图像中无关的信息，恢复有用的真实信息，增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据，从而改进特征抽取、图像分割、匹配和识别的可靠性。图像预处理技术正在不断地渗透到其他学科中，在计算机领域发挥了越来越重大的作用，通过对图像预处理的研究，为我们的生活带来了种种便利，也极大地促进了社会的不断进步。 计算机图像处理主要和模式识别及图像理解系统的研究相联系,如文字识别、医学图像处理、遥感图像的处理等，计算机图像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自动识别和理解的图像，它涉及了对数字图像进行处理的各种功能模块，要计算机理解和识别图像，就要必须对包含的大量各式各样的物体信息的图像进行分解，分解的最终目的就是要将图像分解成一些具有各种特征的最小成分及其组合。这些处理包括图像的灰度化，图像的二值化，图像的反色，滤波，腐蚀，边缘检测等等内容，以便图像的后续处理使用。

2.本课题的国内外现状 随着计算机软件、硬件技术的日新月异的发展和普及，人类大概有80%的信息来自图像，科学研究、技术应用中，图像处理技术越来越成为不可缺少的手段。国外最早的图像处理技术出现在20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机处理图像信心，数字图形处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室（jpl）。从1970以后，随着计算机和人工智能的迅速发展，数字图像处理技术向着更高、更深的层次发展。人们开始研究如何利用计算机系统的解释处理图像，这类被称为图像理解或者计算机视觉。发达国家投入了大量的人力物力来研究这项技术，取得了不少重要的成果，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，此理论成为计算机视觉领域的主导思想。当前，由于计算机技术的飞速发展，图像处理总的发展研究趋势是以数字处理为主，因为这种方法有处理精度高、灰阶多、能进行复杂的非线性运算、重复性好等许多优点。数字图像处理实质上是计算机技术、信息论和信号处理相结合的综合性应用学科，与其它学科有着密切的关系。图像去噪就是数字图像处理技术中的重要技术之一。 近些年，国内外发表的数字图像预处理方面的论文提出了很多卓有成效的对图像处理的模型或方法，其中有代表性的是基于结构的方法和基于纹理合成的方法。这些方法都是通过建立数学模型来对图像进行增强和复原。1971年，图基提出了中值滤波的思想，并首先应用与时间序列的分析中，后来这种方法引入到图像处理中，用来滤除图像的噪声，收到了良好的效果。另外数学形态学和统计学的引入为数字滤波技术开辟了新的途径，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咀程碑，由此孕育了很多相天的滤波算法，使得图像滤波算法对图像的处理有了显著提高，边缘保护能力也得到增强。因此这些方法在不久的后来被广泛地应用到了医学、遥感图像的滤波去噪处理之中，获得了令人满意的结果。 除了上述方法之外，实际上还有许多学者提出了其他方面的方法，比如自适应加权滤波等，各种改进方法的优劣不一，目的都是为了图像预处理。进入21世纪以后数字图像处理技术发展迅速，到目前为止，图像处理技术在图像通讯、办公室自动化系统、地理信息检测系统、医疗信息、卫星图像传输以及工业分析和自动化方面都应用广泛，随着计算机技术的超快发展和图像处理相关理论的不断完善，图像处理技术在许多新的应用领域受到广泛重视并取得了重大的研究性成果，属于这些领域的有航空航天、生物医学工程、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等等。图像处理技术叶成为了一门引人注目、前景远大的新型学科。图像处理及预处理技术在将来必将得到更多的应用，应用领域也会越来越多，但是总的来说有一下七个方面。（1）航空技术方面 （2）生物医学工程方面 （3）通信工程技术方面 （4）工业方面 （5）军事公安应用方面 （6）文化艺术方面 （7）其他方面的应用。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一．本课题要研究的问题

数字图像预处理是一门新兴技术，随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成为可能，由于数字图像预处理的各种算法的出现，使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。本课题是利用计算机软件编写一个软件包，对输入的彩色图像进行各种处理。

1.深入研究matlab,同时分析使用各类函数、功能语句。用matlab gui设计软件的界面部分并使用matlab组件实现与数据库的连接；