基于MATLAB的数字图像增强与复原开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

国内外的研究现状和发展趋势：数字图像处理，即使用计算机对图像进行处理，是指经过空间采样和幅值量化后.将图像信号转换成数字信号的过程，又称为计算机图像处理。数字图像处理技术源于20世纪20年代，当时通过海底电缆从英国伦敦传输了一幅照片到美国纽约，其中采用了数字压缩技术。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期，早期图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目标。首次获得巨大成功的是美国喷气推进实验室(JPL)，他们对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，并由计算机成功地绘制出月球表面地图，随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图等，为人类登月创举奠定了坚实的基础。在以后的宇航空间技术，如对火星、土星等星球的探测研究中，数字图像处理技术都发挥了巨大的作用。1972年，利用图像重建，根据人的头部截面的投影，经计算机处理来重建截面图像的用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置，即CT(ComputerTomograph),由英国EMI公司工程师Housfield发明。1975年EMI公司又成功研制出全身用的CT装置,获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。1979年，这项无损伤诊断技.术获得了诺贝尔奖。随着图像处理技术的深入发展，从70年代中期开始，随着计算机技术和人二工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。近年来，人们已开始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部.世界，这被称为图像理解或计算机视觉。图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在不少困难，由于人类本身对自己的视觉过程还了解较少，因此计算机视觉是一个有待人们进一步探索的新领域。

国内在此领域的研究中具有代表性的是清华大学研制的数字图像处理实验开发系统TDB-IDK和南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件。TDB-IDK系列产品是一-款基于TMS320C6000DSP数字信号处理器的高级视频和图像系统,也是一套DSP的完整的视频、图像解决方案,该系统适合院校、研究所和企业进行视频、图像方面的实验与开发。该软件能够完成图像采集输入程序、图像输出程序、图像基本算法程序。可实现对图像信号的实时分析，图像数据相对DSP独立方便开发人员对图像进行处理，该产品融合DSP和FPGACPLD两个高端技术，可以根据用户的具体需求合理改动，可以分析黑白和彩色信号，可以完成图形显示功能。南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件可实现数字图像的采集、传输与处理。可利用软件及图像采集与传输设备,采集图像并实现点对点的数字图像传输，可以观察理解多种图像处理技术的效果和差别，其中包括图像的灰度直方图及其变换、锐化、平滑、滤波、伪彩、轮廓提取与增强、图像格式转换及其文件结构。

2. 研究的基本内容与方案

设计的基本内容：本文是基于matlab的数字图像处理，利用matlab提供的图形用户界面(gui)搭建图像处理系统实现增强与复原，图像增强和复原，即使用matlab提高图像的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图象降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量，可以使图像中物体轮廓清晰，细节明显，如强化低频分量可减少图像中噪声影响，图象复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲应根据降质过程建立“降质模型”，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。

目标：在软件matlab 2016a上进行研究，利用matlab提供的图形用户界面搭建一个图像处理系统实现图像增强与复原，计划于5月20日前完成整个理论学习及论文的书写。

技术方案：

3. 研究计划与安排

第1周—第3周搜集资料，撰写开题报告；

第4周—第5周论文开题；

第6周—第12周撰写论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘成龙.精通matlab图像处理[m].北京:清华大学出版社, 2015

[2]丁伟雄.matlab r2015数字图像处理[m].北京:清华大学出版社, 2016

[3]周品、李晓东.matlab数字图像处理[m].北京:清华大学出版社, 2012