开题报告

本科毕业论文(设计)开题报告题目：基于MATLAB的图像锐化方法研究姓名：张雪梅学号：1124620039系别：人文信息管理学院年级：2011级专业：信息管理与信息系统指导教师：何文二○一四年十一月选题意义如今，数字图像处理技术得到广泛应用，给人们的学习、生活和工作带来了深远影响。其中图像的锐化处理就是其中的重要部分，图像锐化处理的作用是使灰度反差增强，从而使模糊图像变得更加清晰。目前，图像锐化是数字图像处理的最基本的方法之一，它是为了突出图像总的细节或者增强被模糊地细节，这种模糊不是由于错误操作，就是特殊获取方法的固有影响。图像锐化(imagesharpening)就是补偿图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得清晰，亦分空域处理和频域处理两类。锐化操作的本质是增加图像细节边缘的对比度，这有助于我们的眼睛看清楚图像细节，从而使图像显得棱角分明、画面清晰，这是所有质量好的印刷摄影作品的必需条件。而用扫描仪直接复制的图像如果没有经过修整，看起来会有些单调而模糊不清，所以我们往往需要在图像做完处理后对它作锐化处理。MATLAB全称MatrixLaboratory（矩阵实验室），是一种主要用于矩阵数据值计算的软件，因其在矩阵运算上的特点，使得MATLAB在处理图像上具有独特优势，理论上讲，图像是一种二维的连续函数，而计算机在处理图像数字时，首先必须对其在空间和亮度上进行数字化，这就是图像的采样个量化的过程。二维图像均匀采样，课得到一副离散化成N×N样本的数字图像，该数字图像是一个整数列阵，因而用矩阵来描述该数字图像是最直观最简便的。国内外研究现状概述图像锐化(imagesharpening)就是补偿图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，图像锐化的相册(20张)类不利效果的影响，这就需要利用图像锐化技术，使图像的边缘变的清晰。图像锐化处理的目的是为了使图像的边缘、轮廓线以及图像的细节变的清晰，经过平滑的图像变得模糊的根本原因是因为图像受到了平均或积分运算，因此可以对其进行逆运算（如微分运算）就可以使图像变的清晰。如今，国内外许多学者均致力于此类图像的锐化方法研究，希望能更为高效地改善图像质量，提高诊断效率和正确率。基于MATLAB的图像锐化方法已经的得到了不断的发展与提高，从曾经的基于一阶微分的图像锐化在逐渐向二阶微分的图像锐化发展，已经形成了基于二阶微分的图像锐化的几种算子，慢慢的也发展有基于空间域和频率域的图像锐化方法及算法。其中主要的进程有：1、基于一阶微分的图像锐化方法，有单向的一阶锐化、水平方向的一阶锐化和垂直方向的一阶锐化。2、基于二阶微分的图像锐化方法，对于突变形的细节，通过一阶微分的极大值点，二阶微分的过0点均可以检测出来。3、基于空间域的图像锐化，图像锐化处理的主要技术体现在空域和频域的高通滤波，而空域高通滤波主要用模版卷积来实现。4、基于频率域的图像锐化，在频率域中进行图像的锐化处理实质上是加强需要的高频分量，并必须考虑到要在锐化图像的同时抑制噪声。包括理想高通滤波器，巴特沃斯高通滤波器，指数高通滤波器。目前，在实际应用中，经常使用几种锐化技术的组合或使用调节参数的方法，并综合运用多种增强方法，达到增强目的。主要研究内容以MATLAB软件为环境，研究不同图像锐化方法对图像进行锐化处理所产生的结果。本研究主要包括了以下几种主要方法，下面分别介绍一下各功能模块的主要功能。1、基于二阶微分的图像锐化方法：包括拉普拉斯算法和wallis算法；拉普拉斯算子是n维欧几里德空间中的一个二阶微分算子，定义为梯度（▽f）的散度（▽·f）。wallis算法考虑到人的视觉特性中包含一个对数环节，因此在锐化时加入对数处理的方法。2、基于空间域的图像锐化方法（梯度锐化法）：包括roberts算子，sobel算子和prewitt算子；其中roberts算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子，sobel算子是基于3*3邻域的算子，prewitt是一种与sobel算子类似的边缘检测算子。3、基于频率域的图像锐化方法：在频率域中进行图像的锐化处理实质上是加强需要的高频分量，并必须考虑到要在锐化图像的同时抑制噪声。包括理想高通滤波器，巴特沃斯高通滤波器，指数高通滤波器。研究方法模块图基于MATLAB的图像锐化方法基于二级微分基于空间域基于频率域拉普拉斯算法Wallis算法Roberts算法Sobel算法Prewitt算法理想高通滤波器巴特我司高通滤波器指数高通滤波器开题报告会议纪要时间地点主持人参会教师姓名职务（职称）姓名职务（职称）拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等）主要方法采用图像锐化中的各种计算，在本研究中主要是将图像锐化的方法应用于MATLAB上，其中的各个算子各有何优点，会产生何结果是本研究的重点。技术：本研究主要涉及图像锐化的算法，主要有以下技术：1、基于MATLAB的二级微分图像锐化方法，以二级微分为基础的图像锐化方法。2、基于MATLAB的空间域图像锐化方法，以空间域为基础的图像锐化方法。3、基于MATLAB的频率域图像锐化方法，以频率域为基础的图像锐化方法。可行性分析：图像目前已经比较普遍，国内外有众多对图像锐化的研究成果，大部分的技术难题已经有解决方案，边缘是图像最基本的特征之一，正确地检测出图像中的边缘对表述和解释图像具有重要的意义，人们已经在这方面做了大量研究工作，提出了很多算法。利用学习的MATLAB进行图像锐化方法的计算，利用学习过的一些图像锐化方法再加以简便、创新，所以本设计的可行性较高。研究工作安排及进度论文（设计）完成计划（含时间进度）：2014.11查阅相关文献，确定选题，完成开题报告初稿，进一步实地查阅资料，了解本研究的相关内容，确定较完善的研究方法。2014.11-2014.12明确整个研究报告内容，修改开题报告。2014.12-2014.1完成研究报告中各种方法的代码，将代码在MATLAB中进行初步的应用，检查其中一些简单的问题，更改其中一些问题。2014.1-2014.2完成一个初期研究报告，包括论文主干工作流程；方法的正确应用及结果的显示，再其中进行简化，形成更简便的方法，写出更简单的代码，应用于MATLAB。2014.2-2014.3在原来形成的基础论文上，针对每一步方法的需求增减信息。完成一个中步的论文形式，将每种算子所对应的代码及结果检查，看是否能够简化信息，并对重新编辑的代码进行再次测试。2014.3.-2014.4对完成的各方法进行最后梳理，整理各种文档，完成设计。2014.4.-2014.6设计最终形成阶段，发现漏洞并不断修护完善，并准备毕业答辩。参考文献目录[1]姚海根;频率图像锐化技术及应用;上海出版印刷高等专科学校;1999年z1期[2]姚海根;数字图像的清晰度增强技术(下)[J];印刷杂志;1998年04期[3]程芳，邓子龙；基于频率变换的图像锐化处理；九江学院学报；2014年第二期[4]卢允伟，陈友荣；基于拉普拉斯算法的图像锐化算法研究和实现；电脑知识与技术；2009年09期[5]刘三国；图像锐化的研究；《曲阜师范大学》2011年[6]赵庆军，胡清泥；基于局部图像锐化的自适应模糊边缘检测算法[J]；电脑开发与应用；2004年09期[7]马明罡，谈新权；一种基于模糊理论的图像边缘提取[J];电视技术；2003年07期[8]杜召彬，罗晓辉；自适应模板的图像锐化算法[J]；光电工程；2002年05期[9]刘军，姚子健；用边缘检测算子实现图像边缘检测[J]；福建电脑；2006年02期[10]樊亚军；基于梯度锐化和小波变换的图像边缘检测[J]；装备制造技术；2007年08期会议记录摘要记录人：指导教师意见签名：年月日备注：1、本开题报告除第3页各栏目外，其它栏目均由学生填写。2、填写各栏目时可根据内容另加附页。3、参加开题报告会议的教师不少于3人。