基于MATLAB彩色图像的特征提取与研究.doc
《基于MATLAB彩色图像的特征提取与研究.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于MATLAB彩色图像的特征提取与研究.doc(51页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、本科生毕业论文(设计)题 目:基于MATLAB的彩色图 像特性提取的研究 学生姓名: 王昊东 学 号: 专业班级: 通信工程10102班 指导教师: 杨智 完毕时间: 2023年5月12日 摘 要特性提取是计算机视觉和图像解决中的一个概念。它指的是使用计算机提取图像信息,决定每个图像的点是否属于一个图像特性。特性提取的结果是把图像上的点分为不同的子集,这些子集往往属于孤立的点、连续的曲线或者连续的区域。本文以普通的彩色图像为例,介绍了对彩色图像特性提取的原理。其具体过程分为原图像的预解决、图像信息分析、图像的特性提取,然后用MATLAB实现具体的过程,最后获得需要的颜色特性、纹理特性、轮廓特性
2、等。测试结果表白,本课题充足运用MATLAB中已有的函数库,使整个研究简朴易行。可以有效的掌握彩色图像特性信息提取的方法和知识点。从原理和应用效果上对经典的图像分割方法如边沿检测、阈值分割技术和区域增长等进行了分析。对梯度算法中的Roberts算子、Prewitt算子、坎尼(Canny)算子的分割环节、分割方式、分割准则互相比较可以看出根据坎尼(Canny)边沿算子的3个准则得出的边沿检测结果最满意。而阈值分割技术的关键在于阈值的拟定,只有阈值拟定好了才干有效的划分物体与背景,这种方法对于那些灰度分布明显,背景与物体差别大的图像的分割效果明显。区域增长的基本思想是将具有相似性质的像素集合起来构
3、成新区域。与此同时本文还分析了图像分割技术研究的方向。关键词:彩色图像;特性提取;图像解决;图像分割;AbstractFeature extraction is a concept in computer vision and image processing. It refers to use the computer to extract image information, to determine whether each image point belongs to an image characteristic. Feature extraction is the result o
4、f the points on the image is divided into different subsets of these subsets are often belong to the isolated points, continuous curve or continuous area. In the case of ordinary color images, this paper introduces the principle of the color image feature extraction. The specific process is divided
5、into original image preprocessing, image analysis, image feature extraction, and then used MATLAB to realize the process of concrete, finally get the need to color features and texture features, outline, etc. To general color images through the image preprocessing and image analysis, can extract the
6、 image feature, such as color, shape, texture feature, for image retrieval, and color image processing technology has a lot of help. Test results show that this topic make full use of MATLAB in the library, make whole study is simple. This article analyses the application effect to the classics imag
7、e segmentation method like the edge examination, territory value division technology, and the region growth and so on. For comparing the Roberts operator, Prewitt operator ,Canny operator in gradient algorithm, the way and the standard of the image segmentation, we can find out the three standard of
8、 Canny edge operator the edge detection result of reaching most satisfy. And the key point of threshold segmentation lie in fixing the threshold value, it is good to have only threshold value to determine it then can be effective to divide object and background, but this kind of method is good to th
9、ose gray scales, the big difference image effect between the background and object. The basic idea of area is to form the new region from similar nature. And also, this paper analyses the research direction of image segmentation technology at the same time.Key words: Colored image;Feature extraction
10、;Image processing;Imagesegmentation operator;目 录摘 要1Abstract2第一章 绪 论51.1 课题背景及意义51.2 分割算法与提取技术综述51.3 图像分割发展和现状61.4 程序简介61.5 本文的重要工作8第二章 方案论证选择102.1 图像分割的概念102.2 图像分割算法分类112.3 方案一 边沿检测方法122.4方案二 阈值分割法172.5 方案三 区域分割22第三章 方案设计243.1 图像的预解决243.1.1 图像的直方图修正243.1.2 图像的平滑与锐化253.2 图像类型转换263.3图像的分析263.3.1像素值记
11、录263.3.2 区域属性273.4 基于阈值的图像分割技术273.4.1 阈值分割原理273.4.2 图像分割方法283.4.3 图像二值化283.4.4 双峰法283.4.5 最大方差自动取闭法28第四章 软件设计与仿真324.1 图像分割预解决324.2 图像平滑解决374.3 图像的阈值分割及特性提取394.4小结41参考文献42致谢44第一章 绪 论1.1 课题背景及意义21世纪人类也进入到了信息化时代,在这个飞速发展的信息化社会中,计算机在信息解决中发挥着巨大的作用。特别是在图像解决领域,计算机的加入使得数字图像解决技术得到了飞速的发展,并在国民经济的各个领域也都有了相对比较广泛的
12、应用。在实际图像解决中,一般情况下我们只是注意到图像中那些我们感爱好的目的,由于只有这部分也就是我们注意到的有用的目的物才干为我们提供高效、有用的信息。而这些目的一般又都相应着图像中某些特定的、具有独特性质的区域。为了把这些有用的区域提取出来供我们人类使用,图像分割这门技术也就应运而生了。我们通常情况下所说的图像分割就是指把图像划提成若干个故意义的区域的过程,每个区域都是具有相近特性的像素的连通集合,一般情况下我们所关注到的那些有用的目的物就存在与这些区域中。研究者们为了辨认和分析图像中的那部分我们感爱好的目的,例如进行特性提取或者测量,就需要将这些相关的区域从图像背景中提取出来。图像分割就可
13、以把图像中的这些有用的区域分割出来,从而把一幅图像提成一系列的故意义的、各具特性的目的或者区域。随着计算机视觉研究的不断进步、多媒体技术和虚拟现实技术的不断完善、彩色成像设备的不断改善,彩色图像的应用越来越广泛,然而,图像解决研究仍然集中在灰度图像上。对灰度图像的技术通常不能用到彩色图像,由于彩色图像更复杂,对计算机的计算速度与存储容量更高。彩色图像解决己经成为当前图像解决领域重要的研究课题。图像的特性有颜色、形状、纹理等。颜色是物体表面的属性,因此对于图像分割和目的记别等的研究都具有非常重要的意义。1.2 分割算法与提取技术综述从上个世纪六十年代初算起,图像分割算法的研究工作就已经起步,算起
14、来也已有了几十年的历史,但是虽然提出来的分割算法及其繁多,在图像分割算法上也做了大量的工作,但是分割算法至今仍然没有得到一个相对通用的算法,即使是这样数年来从事图像分割算法研究的学者们的工作热情还是没有减弱,他们仍然鞠躬尽瘁的奋斗在实验台前,为了研究出一种通用的分割算法而努力着。上面的事实说明虽然现在存在的图像分割算法种类很多,但是还是没有一种通用的算法供不同地区,有不同目的的人使用。究其主线因素是由于来自不同的国家不同的领域的人们他们研究出来的分割算法有很大的差异,而不同的人对于同一幅图像感爱好的地方也不尽相同,因此没可以设计出一个通用的算法也是可以理解的。上面我们对图像分割算法的现状做了一
15、个初步的了解,下面我们来进一步的研究图像分割的发展现状。1.3 图像分割发展和现状计算机视觉技术在现代生活中已获得了广泛的应用,高效的图像解决算法是计算机视觉技术能否获得成功应用的关键,近年来,随着计算机视觉研究的不断进步、多媒体技术和虚拟现实技术的不断完善、彩色成像设备的不断改善,彩色图像的应用越来越广泛,然而,图像解决研究仍然集中在灰度图像上。对灰度图像的技术通常不能用到彩色图像,由于彩色图像更复杂,对计算机的计算速度与存储容量更高。彩色图像解决己经成为当前图像解决领域重要的研究课题。图像的特性有颜色、形状、纹理等。颜色是物体表面的属性,因此对于图像分割和目的记别等的研究都具有非常重要的意
16、义。颜色在计算机视觉中应用也在不断进步;另一方面,纹理是物体表面结构的模式,可以认为是颜色(灰度)在空间以一定的变化形式而产生的图案(模式),是图像的一种区域性质。1.4 程序简介Matlab是由美国Maths Works公司推出的用于数值计算和图形解决的系统环境,它的名字是由矩阵(Matrix)和实验室(Laboratory)这两个词的英文头三个字母组成的。Matlab除了具有卓越的数值计算能力外,它还提供了专业的符号计算、文字解决、可视化建模仿真和实时控制等功能。它是以矩阵为基本单位的,其指令表达式与数学、工程中常用形式十分相似,故用Matlab来解决问题要比用C、C+、FORTRAN等语
17、言要简朴的多,是一种高性能的、可以用于工程计算的一种编程软件。此外Matlab对于矩阵尚有巨大的解决能力,他也可以与C语言和Fortran等其他语言混用,是的用户可以更加简朴的进行可视化编程。Matlab可以把科学计算、用户界面以及结果可视化和编程都集中在一个使用起来极其方便的环境中。Matlab也是世界公认的一款优秀的数学应用软件。其语法规则与一般的结构化编程语言(如C语言等)大同小异,并且它不需要定义变量和数组,使用更加方便。具有一般的语言基础就可以不久掌握。另一方面MATLAB有代码短小高效的特点,由于MATLAB已经将数学问题的具体算法编成了现成的函数,我们只要熟悉算法的特点、使用场合
18、、函数的调用格式和参数意义等,通过调用函数就可以不久地解决问题。它有强大的图形表达功能,不仅可以绘制一般的二维、三维图像,如线图、条形图、饼图、散点图、直方图与误差条图等,还可以绘制工程特性较强的特殊图形,如玫瑰花图、极坐标图、二维、三维等值线图、三维表面图、假彩色图、二维、三维流线图、三维彩色流锥图、流沙图、流带图、流管图、卷曲图与切片图等,此外还可以生成快照图和进行动画制作,对于图像的解决有很重要的作用。该软件有六十多个工具箱,可以直接调用,节省时间和精力。工具箱事实上是对MATLAB进行扩展应用的一系列MATLAB函数(称为M文献),它可用来求解各类学科的问题,涉及信号解决、图象解决、控
19、制系统辨识、神经网络等。随着MATLAB版本的不断升级,其所含的工具箱的功能也越来越丰富。MATLAB的重要应用:1、线性代数 2、矩阵分析 3、数值及优化 4、数理记录和随机信号分析 5、电路与系统 6、系统动力学 7、信号和图像解决 8、控制理论分析和系统设计 9、过程控制、建模和仿真 10、通信系统和财政金融 MATLAB的特点:一般来说,整个Matlab系统是由两部分组成的,即Matlab内核和辅助工具箱,两者的调用构成了Matlab的强大功能。Matlab语言一数组为基本单位,具有以下重要的特点:(1)运算符和库函数及其丰富。Matlab除了提供了和C语言同样的运算符号之外还加入了其
20、他的矩阵 和向量运算符号。这样可以使得程序变得更加简短,以前也许需要几十行甚至上百行C或者Fortran语言才干实现的功能,在Matlab中只需要两三行的语句就可以实现,因此用Matlab语言编程的效率被大大的提高,同时由于编写起来极为简朴也就易懂易学。(2)图形功能强大。Matlab涉及二维和三维数据可视化、动画制作、图像解决等高层次的绘图命令,也涉及可以修改图形和编制完整图形界面的、低层次的绘图命令。(3)易于扩充。Matlab语言的库函数重要用于汤尼盖用户文献在形式上是同样的,所有的用户文献都可以作为Matlab的库函数而被调用。它的库函数也很丰富,在进行复杂一点的数学运算的时候可以直接
21、拿来调用。除了内部的一些函数之外,所有的Matlab的核心文献和工具箱文献几乎都是可以更改,可以读写的源文献,用户可以根据实际规定在源文献中加入自己的文献,而这些被更改之后的文献也和库函数同样可以随时被调用。(4)Matlab语言是一种解释执行的语言。Matlab语言用起来及其方便灵活,它的调用程序手段也很丰富,调试起来所用时间很短,不会导致时间的浪费,同时还会提高工作效率。基本上,大家在用一种语言来编程和调试时,同样都会需要很多环节。例如:编程、连接、调试、执行这几个环节。各个不走之间都有其内在的联系,变成其实就是它们之间的一种循环。Matlab语言和其他的语言相比较,可以更好的解决上面出现
22、所出现的各类问题,把编程、连接、调试、执行连为一体。并且它可以在同一画面中连续的进行灵活的操作,可以迅速的排除编程过程中出现的语法错误和书写错误,加快了用户编写程序的速度,提高了工作效率。(5)Matlab具有强大的工具箱。一般来说工具箱分为两大类,也就是功能性工具箱和学科性工具箱。学科性工具箱重要是用来进行比较专业的一些运用,例如记录工具箱、控控制工具箱、小波工具箱、优化工具箱、图像解决工具箱和通信工具箱等等,这些可以协助我们进行专业性较强的工作。功能性工具箱就不同了它重要用来扩充符号计算功能、图示的建设和仿真,文字解决与编辑以及硬件实时交互功能。(6)具有良好的交互性和开放性。Matlab
23、是用C语言来编写的,而C语言具有良好的移植性,所以Matlab也有很好的移植性,可以很方便的在C语言的操作平台上运营。除此之外还可以用来混合编程,它可以方便的调用C、C+、Fortran语言的子程序,可以避免反复的工作,减少工作时间。随着MATLAB版本的不断升级,其所含的工具箱的功能也越来越丰富,因此,应用范围也越来越广泛,成为涉及数值分析的各类工程师不可不用的工具。所以这次研究我们以MATLAB作为实现原理过程的程序。1.5 本文的重要工作第一章分析了特性提取及分割法的研究背景和意义,总结了该领域的国内外研究现状、特性提取重要方法以及存在的问题,了解分类的方法,明确了本文要研究和实现的具体
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 MATLAB 彩色 图像 特征 提取 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。