图像处理工具箱是MATLAB环境下开发出来的许多工具箱之一,它是以数字图像处理理论为基础,用MATLAB语言构造了一系列用于图像数据显示与处理的M文件,使用者可以查看这些M文件的代码并进行改进。图像处理工具箱可支持的图像处理的范围广泛,包括以下内容。
1)图像的空域变换包括了常见的图像操作,如图像缩放、旋转、裁剪、剪变、翻转、平移,二维及多维图像的仿射变换、投影变换、盒形变换,此外还可以更改参数、自定义变换类型。
2)形态学运算。它包括如下内容。
➢腐蚀和膨胀,通过这两个算法可以把二值图像的纹理进行平滑、细化,也可以用来消除图像中零散的不连续点,从而达到除噪保留纹理的目的。
➢形态学重构。它利用模板(mask)的信息来对图像进行处理。通过形态学重建很容易得到图像的峰值点和低谷点,而不受局部大小变化的影响。
➢距离变换。在图像中描述点与点之间的距离有4种,即Euclidean、CityBlock、Chessboard、Quasi-Euclidean。工具箱提供了bwdist函数来计算这些点之间的距离。
➢目标、区域、特征测度。包括对二值图像中的连通区域标号,且用标号矩阵获得图像的统计信息;选取二值图中的目标;计算二值图前景的面积;计算二值图的Euler数。
➢检查表操作。
3)图像的邻域运算和块运算。(www.xing528.com)
➢块操作是指对图像局部块操作而非全局操作,包括重叠或非重叠块两种类型。比如对图像进行平滑时常采用重叠块,这里的块实际是一个滑动窗口,对整幅图像按照从上至下、从左至右的顺序依次进行操作,滑动的步长一般是一个像素;反之,不重叠的块就是边界搭边界的处理窗口,两个块没有公共区域。
➢列操作是把图像的块拉伸为一个列向量,这样处理的优点就是运行速度快。
4)线性滤波和滤波器设计。MATLAB图像处理工具箱提供了众多常见的空域滤波模板,包括平滑和锐化,如Laplacian模板、Sobel模板、Prewitt模板及Roboerts模板等。此外,也可以在频域进行这些滤波。工具箱提供了滤波器设计函数,可以自定义一个滤波器,然后在频域中进行图像滤波。
5)图像变换。MATLAB图像处理工具箱提供的图像变换函数包括Fourier变换、离散余弦变换、Radon变换、Hough变换、Fan-Bean投影数据变换以及小波变换。
6)图像分析和增强。MATLAB图像处理工具箱在图像分析和增强方面主要提供了5个方面的内容,即获得图像像素灰度信息和统计信息;边缘检测、边界跟踪以及运用二叉树分解等方法对图像进行分析;图像的纹理分析;亮度调节;去噪。
7)图像恢复。MATLAB图像处理工具箱提供了4种图像恢复的方法,即维纳滤波、Lucy-Richardson迭代非线性复原算法、约束最小二乘(正则)滤波和盲卷积算法。
8)感兴趣区域操作。MATLAB图像处理工具箱提供了对图像感兴趣区域的界定、滤波,还对图像的色彩转换提供了很多有用的函数。
从上面的论述可以看出,MATLAB图像处理工具箱几乎包含了常见的所有图像处理函数。此外,对于图像的基本操作,如输入、输出、保存等都得到了完美的支持。当然,读者也可以自己编写函数来扩展其功能。MATLAB中的信号处理工具箱、神经网络工具箱、模糊逻辑工具箱和小波变换工具箱也可用于协助执行图像处理任务。
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