数字图像处理系统毕业论文
图像处理毕业论文
毕业论文（设计）题目：数字图像处理系统的设计与实现姓名：学院：理学与信息科学学院专业：计算机科学与技术班级：学号：指导教师：完成时间：数字图像处理系统的设计与实现摘要：随着信息技术的蓬勃发展，尤其是计算机技术的日新月异，为数字图像处理的发展提供了广阔的空间。
该数字图像处理系统是基于Windows平台的图像处理系统，实现了对灰度级图像的编辑，可以进行图像导入和导出，视图设置，可以调整图片尺寸，旋转和翻转图片，图片增强优化，图像边缘检测与分割，图像编码以及打印输出图片。
本文主要介绍了数字图像处理系统的设计和实现过程，系统设计运用MFC的设计思想，通过VC++实现系统框架，简化了软件的开发，提高了软件系统的灵活性、可扩展性和重用性。
同时系统所有的操作设计得十分简单方便，无需具备有专业的知识，也能对图片完成编辑操作。
关键词：VC++；MFC；灰度级图像；图像编辑The Design and Implementation of Digital Image Processing SystemAbstract：With the rapid development of information technology, especially in the progress of computer technology, it provides wide space to the application of Digital Image Processing. Digital image processing system is an image processing system based on the Windows platform. To realize the image editor of gray level, import and export images, view settings, you can adjust picture size, rotate and flip images Enhance the optimization and print output picture.The analysis and the implementation procedure of Digital Image Processing System were introduced in this paper. The design idea of MFC was used and the system structure was implemented by VC++. So the development of software can be predigested and flexibility, expansibility and reusability of software system can be improved.Keywords: VC++; MFC; Grayscale image; Image edit目录前言 (1)1 概述 (2)1.1课题设计的背景和意义 (2)1.2数字图像处理的方法概要与应用领域 (2)1.2.1 数字图像处理的方法概要 (2)1.2.2数字图像处理的应用领域 (4)1.3数字图像系统简介 (5)2 数字图像处理系统开发技术基础 (6)2.1C++语言优点 (6)2.2VC++平台简介 (7)2.3MFC技术简介 (8)2.3.1 封装 (8)2.3.2继承 (9)2.3.3虚拟函数和动态约束 (9)2.4MDI应用程序的构成 (10)3 需求分析 (12)3.1系统功能需求分析 (12)3.2系统处理流程分析 (12)4 系统总体设计 (14)4.1系统功能模块划分 (14)4.2类的设计 (15)4.2.1对话框类 (15)4.2.2 CMyDIB、CBmpShow、CRectTrackerEx类 (15)4.2.3系统框架类 (15)5 系统的详细设计 (16)5.1文件模块的设计 (16)5.2图像编辑模块 (18)5.3图像处理模块 (19)5.3.1图像的点运算 (20)5.3.2图像的几何运算 (23)5.3.3图像的正交变换 (25)5.3.4图像的增强和复原 (26)5.3.5图像边缘检测与分割 (28)5.3.6图像编码 (31)5.2系统调试 (32)结束语 (34)致谢 (35)参考文献 (36)前言数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
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利用拉普拉斯算法对模糊图像进行锐化处理学院：电气信息工程学院专业：通信工程姓名：田鸿龙学号：20110107 摘要：本文描述了拉普拉斯高斯边缘检测算法结合算法在DelphiG编程环境下对BMP格式的灰度图像进行了边缘检测处理，从而体现其优越性。
彩色图像增强过程中，对图像进行锐化处理是一个重要环节。
介绍了图像锐化处理的槪念和拉普拉斯算子的算法原理。
关键词：边缘检测，图像处理，拉普拉斯高斯算法，Sobel算子。
图像锐化(image sharpening)就是补偿图像的，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得淸晰，亦分空域处理和频域处理两类。
数字图像的边缘检测是图像分割、区域识别和特征提取等图像分析领域的重要基础。
图像的边缘是图像的最基本的特征，是指图像局部亮度变化最显著的地方，通常与图像亮度或图像亮度的一阶导数的不连续性有关。
对于数字图像灰度值的显著变化可以用梯度来表示，边缘检测很大程度上来说就是求梯度。
边缘检测的好坏直接影响到图像理解和识别的质虽，选择什么样的边缘检测算法就很关键。
本文引入拉普拉斯高斯算法，讨论其工作原理，利用Delphi结合拉普拉斯髙斯算法对BMP格式的灰度图像进行了边缘检测处理并对比其它算法给出了拉普拉斯高斯算子的优越性。
一、图像锐化图像模糊的主要原因是图像中的高频成分低于低频成分，它对图像量的影响体现在两个不同灰度区域的边界部分。
图像锐化处理的目的是加强图像中景物的边缘和轮廓，使模糊的图像变得更淸晰。
它是一种使图像原有信息变换为有利于人眼观察的质蚩:、消除模糊、好的视觉效果、图像边缘轮解分明。
图像的模糊实质就是图像受到平均或积分运算造成的，因此可以对图像进行逆运算如微分运算来使图像清晰化。
从频谱角度来分析，图像模糊的实质是其高频分量被衰减，因而可以通过高通滤波操作来淸晰图像。
但要注意，能够进行锐化处理的图像必须有较高的性噪比，否则锐化后图像性噪比反而更低，从而使得噪声增加的比信号还要多，因此一般是先去除或减轻噪声后再进行锐化处理。
数字图像处理论文毕业论文(设计)word格式可编辑
摘要本文从数字图像处理的定义出发，深入浅出的介绍了数字图像处理的基本分类，并且详细的说明了数字图像处理的目的、内容、方法、步骤和工具，进而阐述了当今数字图像处理的主要应用。
关键字：数字图像处理数字图像处理的应用AbstractIn the paper, we start with the difinition of digital image process. We simply introduce the classification of the digital image process and detailedly describe the goal, content, method, procedure, tools of the digital image process. What's more, we discuss the main usage of digital image process.Keyword: digital image process the usage of digital image process1. 数字图像处理概述数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用。
计算机对其进行处理的过程。
数字图像处理最早出现于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来处理图形和图像信息。
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。
早期的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的。
图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
首次获得实际成功应用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，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。
数字图像处理论文
数字图像处理论文数字图像处理在计算机视觉和图像分析领域中扮演着重要角色。
随着数字图像处理算法的不断发展和改进，对于图像的处理和分析有了更深入的理解。
本篇论文主要介绍了数字图像处理的一些基础概念、方法和应用。
首先，数字图像处理是基于计算机的图像处理技术，旨在改善图像的质量、增强图像的特征以及从图像中提取有用的信息。
数字图像处理的基本步骤包括图像获取、预处理、特征提取和图像重建等。
在图像获取的阶段，通过传感器或数码相机等设备获取图像的原始数据。
在预处理的阶段，对图像进行去噪、平滑和增加对比度等操作，以消除图像中的噪声和提高图像的视觉效果。
在特征提取的阶段，根据图像的特定特征，如边缘、纹理和颜色等，进行特征的提取和描述。
在图像重建的阶段，利用图像处理算法对图像进行重建和恢复。
常见的图像处理算法包括滤波、变换和编码等。
滤波算法主要用于图像平滑和去噪，如均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
变换算法主要用于提取图像的频域特征，如傅里叶变换和小波变换等。
编码算法主要用于图像的压缩和存储，如JPEG、PNG和GIF等。
除了基本的图像处理方法，数字图像处理还有许多应用领域。
其中之一是医学图像处理，包括医学图像的分割、配准和识别等。
另一个应用是遥感图像处理，用于地理信息系统和环境监测等领域。
此外，数字图像处理还在安全和认证、图像检索和图像合成等领域发挥重要作用。
总之，数字图像处理是一门研究如何使用计算机技术对图像进行处理和分析的学科。
通过了解数字图像处理的基本概念、方法和应用，可以更好地理解图像的特性和结构，提高图像处理的效果和精度，并在各个领域中发挥重要作用。
数字图像处理的研究内容、系统构成及应用前景-数字图像处理论文-计算机论文
数字图像处理的研究内容、系统构成及应用前景-数字图像处理论文-计算机论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——人类的视觉是有限的，人眼可见光谱范围是390nm-780nm,而数字图像处理设备可以覆盖全部的电磁波谱，所以需要通过这个载体来实现图像处理。
但是基于考虑到图像的传输方式以及带宽的限制，存储方式以及所带来的图像失真问题，我们必须对采集来的原始图像进行加工处理以满足人的实际要求。
本文就数字图像处理的研究内容、系统构成、应用领域和发展前景进行了探讨。
1 数字图像处理的研究内容所谓数字图像处理是指用数字计算机来加工处理图像，目的是恢复图像的本来面目，改善人的视觉效果，突出图像中目标物的某些特征，提取目标物的特征参数[1].数字图像处理研究的内容包括：采集源数字化处理，图像的复合变换，图像增强和去噪，图像分析，图像压缩，图像表达和描述。
采集源数字化处理就是将采集到的模拟数据数字化，用0,1 代表图像信息。
图像的复合变换是使图像进行傅里叶变换、余弦变换等等，在变换域中更加简单和方便地处理。
图像增强和去噪是通过各类滤波器滤除噪声，增强图像的对比度等方法提高图像的质量。
图像分析是图像处理的高级阶段，用模式识别的方式对图像进行特征值提取和描述。
图像压缩是减少图像数据中的冗余信息，采用更加高效的格式存储和传输数据，为了降低传输数据所需的带宽，必须对图像进行压缩[2].图像表达和描述是使用一种更适合于计算机进一步处理的形式，对得到的被分割的像素集进行表示和描述[3].2 数字图像处理系统的构成数字图像处理系统是安装有图像处理软件的具有图像处理和分析功能的计算机系统。
基于各种计算机和嵌入式设备的环境，数字图像处理系统的种类很多，但是系统的结构基本一样。
数字图像处理系统通常包括图像采集设备，图像处理软件，计算机，图像存储器，图像显示设备等，如图1 所示。
3 数字图像处理的行业应用领域随着计算机更新换代，技术的高速发展以及操作系统和平台的开源性，数字图像处理系统的性能得到了很大的提高，而另一方面，产品日益大规模集成化，成品价格日益下降，使得图像处理技术更加广泛地应用于各行各业。
图像处理本科毕业论文.doc
摘要本文以VC++6.0做为编程语言，对图像降噪技术进行研究。
本文通过介绍位图的基本操作以及在图像中加入椒盐噪声的操作，从而进一步引出几种降噪方法。
本文分别介绍“均值滤波”、“中值滤波”以及“傅里叶降噪”和“小波降噪”四种算法，实现图像降噪。
详细介绍了其基本原理、实现方法以及具体算法，并对降噪效果加以比较与分析。
“均值滤波”把每个像素都用周围的8个像素来做均值操作，可以平滑图像，速度快，算法简单。
“中值滤波”是常用的非线性滤波方法,也是图像处理技术中最常用的预处理技术。
同时在“低通滤波”及“小波降噪”中分别引入“快速傅里叶变换”和“Mallat 算法”，使得其取得更快速的计算，有效地解决了其计算量太大，运算时间过长的弊端，从而达到更好的综合降噪效果。
关键词：图像降噪；滤波；傅里叶降噪；小波降噪AbstractTaking VC++6.0 as the programming language, this paper is a study about image noise reduction technology. Furthermore, introducing several noise reducing measures through the introduction of the basic processing and the operation to put the salt and pepper noise into the image.The paper introduces Averaging Filter, Median Filter,Fourier Lowpass Filtering and Wavelet Filter to achieve image noise reducing. Here we introduce the basic principles, implement methods, detailed arithmetic, and make comparison and analysis the noise reducing effects.Averaging Filter operates every pixel by using 8 pixels meanly. It can make the images smoothing, fast and easy to calculate. Median Filter Fourier is a common nonlinear filtering way and also common preprocessing technique when processing images. Introducing FFT and Mallat Algorithm separately into Lowpass Filtering and Wavelet Filter, and then we can make faster calculating and solve the massive calculating more efficiently. Therefore, we can have a more effective noise reducing.Keywords：Image Noise Reduction；Filter；Fourier Filter；Wavelet filter毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
数字图像处理论文
数字图像处理论文数字图像处理论文篇一：数字图像增强技术摘要：数字图像处理是指利用计算机技术对图像进行各种操作和处理的过程。
图像增强是数字图像处理中的一项重要技术，旨在改善图像的质量和视觉效果。
本文针对数字图像增强技术进行了综述，包括直方图均衡化、滤波和锐化等常用方法。
此外，还介绍了一些新近提出的图像增强算法，如基于深度学习的方法。
最后，对数字图像增强技术的发展趋势进行了展望。
关键词：数字图像处理；图像增强；直方图均衡化；滤波；锐化；深度学习1.引言数字图像处理是计算机科学和图像处理领域的重要研究方向。
随着数字图像在各个领域的广泛应用，对图像质量和视觉效果的要求也越来越高。
图像增强是数字图像处理的一项基础技术，通过改善图像的对比度、亮度和细节等特征，提高图像的可视化效果。
图像增强技术已被广泛应用于医学影像、无人驾驶、图像识别等领域。
2.直方图均衡化直方图均衡化是一种常用的图像增强方法，通过调整图像的像素值分布，提高图像的对比度和显示效果。
其基本思想是将原始图像的像素值映射到一个新的像素值域，使得新图像具有均匀分布的像素值。
直方图均衡化可以有效地增强图像的细节和纹理特征，但在一些情况下会导致图像过度增强或噪声增加。
3.滤波技术滤波是图像处理中常用的一种方法，通过对图像进行平滑或者锐化处理，改善图像的质量和视觉效果。
常用的滤波方法有均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
均值滤波通过计算像素点周围邻域像素的平均值来更新像素的值，可用于图像的平滑处理。
中值滤波通过计算像素点周围邻域像素的中值来更新像素的值，可有效地去除图像中的椒盐噪声。
高斯滤波通过对图像进行加权平均处理，对图像进行平滑和去噪。
4.锐化技术锐化是图像处理中常用的一种技术，通过增加图像中的高频成分，提高图像的边缘和细节等特征。
常用的锐化方法有拉普拉斯算子、Sobel算子和Canny算子等。
拉普拉斯算子通过计算图像的二阶导数来增强图像的边缘和细节。
Sobel算子通过计算图像的一阶导数来提取图像的边缘特征。
数字图像处理毕业设计
安徽建筑大学毕业设计（论文）毕业设计 (论文)专业电子信息工程班级学生姓名学号课题数字图像处理方法研究与实现——基于VC++的图像增强实现指导教师摘要图像在传送和转换时会造成图像的某些降质，所以有必要对降质的图像进行改善处理。
其中的一种方法是不考虑图像质量降低的原因，只将图像中感兴趣的特征有选择的突出，从而衰减次要信息。
这种方法能够提高图像的可读性，改善后的图像不一定逼近原始图像，但能够突出目标的轮廓、衰减各种噪声、将黑白图像转换成色彩图形等。
这类方法通常称为图像增强技术。
图像增强技术通常有两种方法：空间域法和频率域法。
空间域法主要是在空间域中对图像像素灰度值直接进行运算处理。
本文围绕空间域法，对数字图像的增强处理进行了研究，着重介绍其中的直方图、直方图均衡化及图像平滑处理中的邻域平均和中值滤波。
并利用VC++实现上述方法对图像的处理。
关键词：图像增强；直方图；图像平滑；邻域平均；中值滤波AbstractThe image in the transmission and conversion cases will cause some blurred image, so，it is necessary for the image to have an improved treatment. One way is to not consider the reasons for degradation of image quality, the characteristics of the image selected outstanding, thereby attenuating less important information. This method can improve the readability of the image, the image after improvement is not necessarily approximate to the original image, such as highlighting the outline of the target, the attenuation of noise, the black and white images into color graphics. This kind of method is usually called the image enhancement technology.Image enhancement technology usually has two kinds of methods: spatial domain and frequency domain method. The spatial domain method is direct computation of pixel gray values in the spatial domain. This paper focuses on the spatial domain method, enhancement of digital image processing are studied, emphatically introduces the histogram equalization and histogram of image smoothing, neighborhood averaging and median filtering. And VC++ is used to realize the method for image processing.Keywords：Image Enhancement; Histogram; Image smooth; Neighborhood averaging; Median filtering目录摘要 (II)Abstract (III)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2 图像增强的研究及发展现状 (2)1.3 论文组织结构 (3)2 图像增强的基本理论 (4)2.1 数字图像的基本理论 (4)2.1.1数字图像的表示 (4)2.1.2图像的灰度 (4)2.1.3灰度直方图 (4)2.2 数字图像增强概述 (4)2.3 图像增强概述 (6)2.3.1图像增强的定义 (6)2.3.2常用的图像增强方法 (6)2.4 图像增强流程图 (8)2.5本章小结 (8)3 图像增强方法与原理 (9)3.1 直方图变换 (9)3.1.1直方图修正基础 (9)3.1.2直方图均衡化 (10)3.2 图像平滑 (11)3.2.1图像平滑 (11)3.2.2邻域平均 (11)3.2.3中值滤波 (12)3.4本章小结 (12)4 VC++6.0以及图像增强的实现 (13)4.1 VC++6.0简介 (13)4.1.1 VC++6.0 简介 (13)4.1.2开发环境 (13)4.1.3 图片应用程序的创建 (14)4.2图像增强实现方法 (14)4.2.1灰度修正的实现 (14)4.2.2邻域平均的实现 (18)4.2.3中值滤波的实现 (19)4.3本章小结 (21)5总结与展望 (22)5.1总结 (22)5.2展望 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)部分程序代码 (25)1.读入图片 (25)2.绘制直方图 (25)3.灰度直方图 (26)4.直方图均衡化 (27)安徽建筑大学毕业设计（论文）数字图像处理方法研究与实现——基于VC++的图像增强实现电子与信息工程学院电子信息工程 10电子1班胡水清 10205010107指导老师宋杨1 绪论数字图像处理是用计算机对图像信息进行处理的一门技术，使利用计算机对图像进行各种处理的技术和方法。
数字图像处理技术论文
数字图像处理技术论文数字图像处理技术是研究采用计算机和其他数字化技术对图像信息进行处理的新技术。
下面是店铺整理的数字图像处理技术论文，希望你能从中得到感悟!数字图像处理技术论文篇一数字图像处理技术研究[摘要]数字图像处理技术是研究采用计算机和其他数字化技术对图像信息进行处理的新技术。
图像处理科学与技术已经成了工程学、计算机科学、通信科学、信息科学、军事、公安、医学等众多学科学习和研究的对象。
本文从数字图像处理的基本概念，研究内容为出发点，重点探讨了数字图像复原技术，最后介绍了数字图像处理系统，但由于数字图像处理技术领域内容极其广泛，与其他很多学科都有着千丝万缕的联系，所以对这项技术的研究还需要人类的进一步努力。
[关键词]数字图像处理技术数字图像处理主要研究中图分类号：IP391.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2015)05-0280-011 引言“图”是物体透射光或反射光的分布，“像”是人的视觉系统对图的接收在大脑中形成的印象或认识。
前者是客观存在的，而后者为人的感觉，图像应是两者的结合。
图像处理就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求。
人类获取外界信息有视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多种方法，但绝大部分(约80%)是来自视觉所接受的图像信息，即所谓“百闻不如一见”。
因此，图像处理技术的广泛研究和应用是必然的趋势。
2 图像数字化2.1 基本概念一幅黑白静止平面图像(如照片)中各点的灰度值可用其位置坐标(x，y)的函数f(x，y)来描述。
显然f(x，y)是二维连续函数，有无穷多个取值。
这种用连续函数表示的图像无法用计算机进行处理，也无法在各种数字系统中传输或存贮，必须将代表图像的连续(模拟)信号转变为离散(数字)信号。
这样的变换过程，称其为图像数字化。
图像数字化的内容包括两个方面：取样和量化。
2.2 取样点数和量化级数的选取假定一幅图像取M×N个样点，对样点值进行Q级分档取整。
matlab 数字图像处理论文
河北工业大学城市学院毕业论文作者：杨超学号：073142系专题：业：目：机械系测控技术与仪器数字图像处理软件包的开发设计指导者：评阅者：张宗华(姓名)(姓名)教授(专业技术职务)(专业技术职务)2011 年6月4日河北工业大学城市学院2011 届毕业论文11河北工业大学城市学院2011 届毕业论文目次1 引言 (3)1.1 数字图像处理简介 (3)1.2 数字图像处理的应用 (3)1.3 软件包的设计 (4)2 MATLAB 图像处理工具箱 (5)2.1 MATLAB 简介 (5)2.2 图像处理工具箱简介 (5)3 图形用户界面 (7)3.1 图形用户界面简介 (7)3.2 MATLAB 常用的基本命令 (7)3.3 常用图像操作 (8)3.5 GUI 的创建 (10)3.6 GUI 的应用 (12)4 数字图像处理软件的设计 (14)4.1 图像的读入和显示 (14)4.2 格式转换 (15)4.3 图像的灰度变换 (20)4.4 图像的二值化 (21)4.5 图像直方图 (22)4.6 图像锐化 (24)4.6.1 线性锐化滤波器 (24)4.6.2 非线性锐化滤波器 (25)4.7 图像边界提取 (26)4.8 图像边缘检测 (27)5.EXE 文件的生成 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (34)2（ 河北工业大学城市学院 2011 届毕业论文1引言1.1 数字图像处理简介数字图像处理是一门利用计算机对图像进行处理的学科。
主要讲解利用计算机处 理图像的基本原理和方法。
随着计算机和信息技术的发展,数字图像处理的地位和作 用越来越突出，由于其实用价值高，应用范围极为广泛，现已应用于军事技术、政府 部门和医疗卫生等多种领域。
图像处理的算法和实践都需要在计算机上实现,将MATLAB 软件引入数字信号处理 中。
MATLAB 软件为数字图像处理提供了功能丰富的工具，通过计算机演示，将抽象 的理论转化为形象可视化的图形，可以形象直观地展示出抽象复杂的内容。
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数字图像处理系统毕业论文基于ARM的嵌入式数字图像处理系统设计摘要简述了数字图像处理的应用以及一些基本原理。
使用S3C2440处理器芯片，linux内核来构建一个简易的嵌入式图像处理系统。
该系统使用u-boot作为启动引导程序来引导linux内核以及加载跟文件系统，其中linux内核与跟文件系统均采用菜单配置方式来进行相应配置。
应用界面使用QT制作，系统主要实现了一些简单的图像处理功能，比如灰度话、增强、边缘检测等。
整个程序是基于C++编写的，因此有些图像变换的算法可能并不是最优化的，但基本可以满足要求。
在此基础上还会对系统进行不断地完善。
关键词：linnux 嵌入式图像处理边缘检测AbstractThis paper expounds the application of digital image processing and some basic principles. The use of S3C2440 processor chip, the Linux kernel to construct a simple embedded image processing system. The system uses u-boot as the bootloader to boot the Linux kernel and loaded with file system, Linux kernel and file system are used to menu configuration to make corresponding configuration. The application interface is made using QT, system is mainly to achieve some simple image processing functions, such as gray, enhancement, edge detection. The whole procedure is prepared based on the C++, so some image transform algorithm may not be optimal, but it can meet the basic requirements. On this basis, but also on the system constantly improve.Keywords:linux embedded system image processing edge detection目录第一章绪论 (1)1.1 数字图像处理概述 (1)1.2 数字图像处理现状分析 (5)1.3 本文章节简介 (8)第二章图像处理理论 (8)2.1 图像信息的基本知识 (8)2.1.1 视觉研究与图像处理的关系 (8)2.1.2 图像数字化 (10)2.1.3 图像的噪声分析 (10)2.1.4 图像质量评价 (11)2.1.5 彩色图像基本知识 (11)2.2 图像变换 (12)2.2.1 离散傅里叶变换 (13)2.2.2 离散沃尔什-哈达玛变换（DWT-DHT） (20)2.2.3 离散余弦变换（DCT） (21)2.2.4 离散图像变换的一般表达式 (23)2.3 图像压缩编码 (24)2.3.1 图像编码的基本概念 (24)2.4 图像增强和复原 (24)2.4.1 灰度变换 (24)2.4.2 图像的同态增晰 (26)2.4.3 图像的锐化 (27)2.5 图像分割 (27)2.5.1 简单边缘检测算子 (27)2.6 图像描述和图像识别 (28)第三章需求分析 (28)3.1 系统需求分析 (28)3.2 可行性分析 (28)3.3 系统功能分析 (29)第四章概要设计 (29)4.1 图像采集 (30)4.2 图像存储 (30)4.3 图像处理（image processing） (31)4.4 图像显示 (31)4.5 网络通讯 (32)第五章详细设计 (32)5.1 Linux嵌入式系统的构建 (32)5.1.1 启动引导程序的移植 (32)5.1.2 Linux内核移植 (33)5.1.3 根文件系统的移植 (33)5.2 图像处理功能的实现 (33)5.2.1 彩色图像的灰度化 (34)5.2.2 灰度图的直方图均衡化增强 (34)5.2.3 图像二值化 (35)5.2.4 边缘检测 (35)第六章调试与维护 (36)附录 A (36)参考文献 (43)致谢 (44)第一章绪论1.1 数字图像处理概述数字图像处理(Digital Image Processing)又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
数字图像处理的主要研究内容包括以下几个方面：图像变换、图像编码压缩、图像增强和复原、图像分割、图像描述、图像分类（识别）。
图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。
随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也随之不断扩大，在航天和航空技术、生物医学工程、通信工程、工业和工程、军事与安全、文化艺术等方面获得越来越广泛的应用。
数字图像处理的发展始于20世纪60年代初期，首次获得实际成功应用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图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功绘制出月球表面地图，获得了巨大成功。
这位人类登月创举奠定了坚实的基础，在以后的航空技术中，如对火星、土星等星球的探测研究中，数字图像处理都发挥了巨大的作用。
数字图像处理取得的另一个巨大成就是在医学上的应用。
1972年英国EMI 公司工程师Housfield发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置，简称CT（Computer Tomograph）。
CT的基本方法是根据人的头部截面的投影，经计算机处理来重建截面图像，成为图像重建。
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，说明它对人类做出了划时代的贡献。
于此同时，图像处理技术在许多其它应用领域受到广发重视并取得了重大的开拓性成就，属于这些领域的有工业检测、机器视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等，是图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。
从20世纪70年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、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。
很多国家，特别是发达国家投入更多地人力、物力研究计算机视觉（图像理解）领域，取得了不少重要的研究成果。
其中代表性的成果是20世纪70年代末MIT的Marr提出的视觉计算理论，这个理论成为计算机视觉领域其后十多年的主导思想[1]。
图一-1 基于Marr视觉计算理论的方框图Marr视觉计算理论主要涉及描述三维物体的几何表示问题。
Marr理论认为描述三维物体有三个层次（图一-2）:（1）图像特征（基元图）。
它反映了二维图像的重要特征。
是以原始图像中抽取如边缘、角点、纹理、线条、不连续点等基本特征，这些特征的集合称为基元图。
（2）2.5维图，又称为intrinsic图像。
它在以观察点为中心的坐标系统中，由输入图像和基元图恢复场景可见部分的深度、法线方向、轮廓等，这些信息包含了深度信息，但不是真正的物体三维表示，因此称为二维半图。
从图像特征恢复得到2.5维图，可以有很多方法，如立体图、从图像序列、从阴影至形状从纹理至形状、从x至形状（其中x为新研究的方法）等方法恢复得到2.5维图。
（3）三维模型表示。
在以物体为中心的坐标系中，描述了三维物体的形状和它们在空间的结构基元是体积的或表面面积的基元。
Marr计算视觉理论框架虽然还不十分完善，许多方面还有争议，如该理论建立的视觉处理框架基本上是从上至下，而没有考虑反馈的作用；此外，该理论没有重视知识引导作用。
但是，它至今仍然是可接受的基本框架，它不仅推动了计算机视觉这门科学的形成和发展，也为计算机视觉领域提供了许多研究的起点。
计算机视觉是模仿人的视觉，由于人们对视觉机理的研究还没有突破性的进展，因此计算机视觉研究是一项艰巨而长远的任务。
尽管目前已有了不少图像理解的理论、方法、算法和初级图像理解系统，但真正能在实际应用中可以取代人的视觉功能的还不多见。
当前科学技术的发展使得许多领域迫切需要应用图像处理和理解，因此，应当在计算机视觉领域中，加强新理论与方法的探索和研究，使之有可能较大的降低视觉理解的难度，而仍然能解决不少有意义的实际问题。
近来兴起的“有目的、定性、主动地视觉”、基于CAD的视觉、距离图像的理解、多传感器融合等都是一些有代表性的研究方向。
这里特别要指出，从20世纪90年代，计算智能信息处理技术获得飞速的发展，它在数字图像处理和计算机视觉领域中获得了越来越广泛的应用，取得了许多引人注目的突破性成果。
这些成果不仅推动了计算智能信息处理技术的进一步发展，而且给数字图像处理和计算机视觉开辟了不少新的研究领域。
在计算机智能信息处理技术中，如模糊集与模糊逻辑、神经网络、小波分析、进化计算（遗传算法）、分形等，在图像编码、增强、分割、特征提取、描述以及识别等方面都有广泛的应用，获得了不少新方法、新算法。
另外，一些新的数学方法，如数学形态、粗糙集理论等数学工具在数字图像处理中也有成功的应用，引起了人们极大的关注。
可以相信，视觉作为人类最重要的一种感知，是人类智能活动不可缺少的。
因而，研究图像处理和理解将永远是一个挑战性的研究课题，无论存在多大的困难，总会取得突破性进展，并给人类社会各个方面的实际应用带来越来越多的效益。
下面就数字图像处理主要的几个方面作简要介绍：1）图像变换由于图像阵列很大，直接在空间与中进行处理，设计计算量很大。
因此，往往采用各种图像变换的方法，如傅里叶变换、哈尔变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，这不仅可以减少计算量，而且可获得更有效的处理（如傅里叶变换可在频域中进行数字滤波处理）。
目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效地应用。
2）图像编码压缩图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量（即比特数），以便节省图像传输、处理时间和减少存储器容量。
压缩可以在不失真前提下获得，也可以在允许的失真条件下进行。
编码是压缩技术中重要的方法，它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。