基于MATLAB的图像预处理技术研究
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般要 将彩 色 图像 转 化为 灰度 图像 ，只选择 三个 颜色 分量进 行 图像 的色 彩 区分 ，具 体 的 转换 公式 为 ｙ＿ Ｒ＊ － ０２ ９ ． ９ ＋Ｇ ＊０ ５ ７ ． ８ ＋Ｂ＊０ １ ４ ． １ ，这 个 过程就 是对 获取 的彩 色图像 的灰 度化 处理 过 程．
２ ２ 图 像 平 滑 处 理 ．
第 １ 年 ６月 期 ２ ４ 第２ 卷 ０１ ２
辽 宁 师 专 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＬ ａ ｎ ｎ ａ ｈ ｒ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｉ ｏ ｉ ｇＴｅ ｃ ｅ ｓＣｏｌ ｅ ｏ ｅ
Ｖ０Ｉ ．１４Ｎｏ．２
Ｊ ａｎ ． ２ ０ １ ２
【 术 研 究】 学
收稿 日期 ：２ １一 Ｏ — １ Ｏ２ ３ ５ 作 者 简介 ：胡 颖 （ ９ ２ ） １７ 一 ，女 ，辽 宁 营 口市 人 ，副 教 授 ，主要 从 事 图像 处 理 、数 据 库方 面 研 究
析 ， 并 应用 ＭＡＴＬ ＡＢ进 行 关键 代 码 编 程 ．
关 键 词 ： 图像 识 别 ； 图像 预 处 理 ；ＭＡ ＡＢ 实现 ＴＬ 中 图分 类 号 ：ＴＰ １ ． ３７４ 文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ： １ ０ — ５８ （Ｏ ２ ０ —０ ５ 一Ｏ ０ ８ ６ ８ ２ １ ）２ Ｏ ７ ３
基 于 ＭＡＴＬ Ａwenku.baidu.com的 图像 预处 理 技 术 研 究
胡 颖 王 东 ，
（． 营 口职 业技 术 学 院 ，辽 宁 营 口 １ ５０ ；２ 营 口气 象 局 ，辽 宁 营 口 １ ５ ０ ） １ １００ ． １０ ０
摘 要 ：介 绍 图像 识 别 系统 和 图像 预 处 理 技 术 ，对 图像 预 处 理 技 术 在 图像 识 别 系 统 中 的 应 用 进 行 实例 分
图像 识别技 术 是在计 算 机技 术高 速发 展 的基础 上发展 起来 的一 门科 学技 术 ，其对 研究 对象进 行 图像 获 取 ，然后 根据研 究对 象 的 自身特 征信 息进行 分类 或者识 别 ．这 门技术 的研 究对 象 十分 广泛 ，只要 可以进行 图像 获取并 对特 征进 行分 析 的便 可 以应 用 图像 识 别 技术 ． 例如 医学 上 Ｘ光 片 的 图像 诊 断 、智 能交 通 系 统 中车辆 牌 照的 图像 识 别分类 、卫 星拍摄 的地 球上 森林 湖泊 的遥感 图片 处理 ，还 可 以是 日常生 活 中的人脸识 别 以及 身份 识别 等等 ．
识 别。其 中 ，第一 部分 主要 是 对被 研究 对象 或者过 程进 行最 初 的图像采 集 ，将 最原 始 的对 象 转换为 图像信 息 ，同时将 最初 的数据 材料 带 人 图像 信 息 中．第二 部分 主要 是对 原始 图像 中 的噪声 以及 非相关 特征信 息进 行 过滤 ，减 少所获 取原 始 图像 的信 息量 ，从 而为后 期最 终特 征信 息 的分 类 减少 干扰 ，即将 图像 分为 多个 区 域 ，并且 每个 区域 只包 含一 定 数量 的特 征信 息 ；第三部 分 主要是 在前期 获 取 的图像 信息 预处 理结束 后 ，根 据 相关 的先 验知识 ，利用计 算 机技 术快 速实 时地 对 图像 中的特征 信息进 行 提取 分类 ［ ．在 这部 分 中 ，对 于 】 ］ 识 别 的特征信 息 的正确 率是 有 一定要 求 的 ，以减少 分类 识别错 误 ，其 中特 征 的矢量 维数 、字 符 串数 等需要 不 断化 简 ，从 而 以最 简单 的模 式划分 特 征信 息 ，为最后 的分类 识 别打好 基 础． 分类 识别 是将 原始 的图像根 据 特征信 息进 行 归类．
２ 图 像 预 处 理 技 术
２ １ 图 像 的 灰 度 化 ．
经过 采集 过程 获取 的一 般都 是彩 色图像 ，并 以 Ｊ ｇ或 者 Ｂ ｐ ｍｐ的格 式进 行存 储 ． 以 Ｂ ｍｐ格式 的 图像 为 例进 行分 析 ，假设 采集 获取 的一 幅彩 色 图像 的像素 为 １ ８ ２ ０＊９ ０ ６ ，那 么其 在硬 盘 上 的存 储 空间需 要 １ ８ ２ ０＊ ９ ０＊３ ６ ，即 ３６ ６４ ０个 字节 ，其 占用 的存 储空 间 比灰度 图像 大很 多 ，所 以为 节省 空 间并 减 小计 算量 ，一 ８ ０
１ 图像识 别 系统概 述
图像 识 别系统 一般 包 含三 个 主要 部 分 ，第一部 分是 图像 的获 取 ；第 二 部分 是对 获取 的 图像进行 前期预 处 理 ，从 而 提取 有用 的信 息 ；第三部 分 是根 据研 究对象 的先 验特 征信 息对 图像 中的对应 特征 信息进 行查找
在 图像采 集 以及后 期传 输 的过程 中 ，容 易引入 外界 的干扰 噪 声 ，从 而使 图像 的原始 特 征信 息 被湮 灭 ． 有 时在模 拟 图像 进 行数 字转 换 的过程 中也 会 引入 噪声． 这些 干扰可 能会 使 原始 图像 中连续 的均匀分 布 的灰 度在 某点 突然 变大 或者 陡然 减小 ，这 是 在物体 轮廓 边缘 才 能够 发 生 的灰 度 陡 变． 为 了避 免 出现这 种情 况 ， 要 采取 一定 的措 施来 消 除噪 声 ，提 高 图 像 质量 ． 图像 中 的 噪声 可 能 来 源 于 多方 面 ，如 传感 器 引 入 的噪 声 ，这 些 噪声一 般 以孤立 点 的形 式 出现 ，这些 噪声 点像 素很 少 ，而 图像 则 是 由像 素较 为 连 续 的小 块构 成 ， 像 素点 灰度 一般 应该 是连 续变 化 的． 对于 随机 的噪声 点 ，可 以采用 图像 的平 滑滤 波进 行处 理． 平 滑 滤波处 理 中 ，中值 滤波 是一 种较 为 常用 的非线 性 图像 平 滑处理 技术 ，中值 滤波在 过 滤掉 图像 中噪
２ ２ 图 像 平 滑 处 理 ．
第 １ 年 ６月 期 ２ ４ 第２ 卷 ０１ ２
辽 宁 师 专 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＬ ａ ｎ ｎ ａ ｈ ｒ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｉ ｏ ｉ ｇＴｅ ｃ ｅ ｓＣｏｌ ｅ ｏ ｅ
Ｖ０Ｉ ．１４Ｎｏ．２
Ｊ ａｎ ． ２ ０ １ ２
【 术 研 究】 学
收稿 日期 ：２ １一 Ｏ — １ Ｏ２ ３ ５ 作 者 简介 ：胡 颖 （ ９ ２ ） １７ 一 ，女 ，辽 宁 营 口市 人 ，副 教 授 ，主要 从 事 图像 处 理 、数 据 库方 面 研 究
析 ， 并 应用 ＭＡＴＬ ＡＢ进 行 关键 代 码 编 程 ．
关 键 词 ： 图像 识 别 ； 图像 预 处 理 ；ＭＡ ＡＢ 实现 ＴＬ 中 图分 类 号 ：ＴＰ １ ． ３７４ 文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ： １ ０ — ５８ （Ｏ ２ ０ —０ ５ 一Ｏ ０ ８ ６ ８ ２ １ ）２ Ｏ ７ ３
基 于 ＭＡＴＬ Ａwenku.baidu.com的 图像 预处 理 技 术 研 究
胡 颖 王 东 ，
（． 营 口职 业技 术 学 院 ，辽 宁 营 口 １ ５０ ；２ 营 口气 象 局 ，辽 宁 营 口 １ ５ ０ ） １ １００ ． １０ ０
摘 要 ：介 绍 图像 识 别 系统 和 图像 预 处 理 技 术 ，对 图像 预 处 理 技 术 在 图像 识 别 系 统 中 的 应 用 进 行 实例 分
图像 识别技 术 是在计 算 机技 术高 速发 展 的基础 上发展 起来 的一 门科 学技 术 ，其对 研究 对象进 行 图像 获 取 ，然后 根据研 究对 象 的 自身特 征信 息进行 分类 或者识 别 ．这 门技术 的研 究对 象 十分 广泛 ，只要 可以进行 图像 获取并 对特 征进 行分 析 的便 可 以应 用 图像 识 别 技术 ． 例如 医学 上 Ｘ光 片 的 图像 诊 断 、智 能交 通 系 统 中车辆 牌 照的 图像 识 别分类 、卫 星拍摄 的地 球上 森林 湖泊 的遥感 图片 处理 ，还 可 以是 日常生 活 中的人脸识 别 以及 身份 识别 等等 ．
识 别。其 中 ，第一 部分 主要 是 对被 研究 对象 或者过 程进 行最 初 的图像采 集 ，将 最原 始 的对 象 转换为 图像信 息 ，同时将 最初 的数据 材料 带 人 图像 信 息 中．第二 部分 主要 是对 原始 图像 中 的噪声 以及 非相关 特征信 息进 行 过滤 ，减 少所获 取原 始 图像 的信 息量 ，从 而为后 期最 终特 征信 息 的分 类 减少 干扰 ，即将 图像 分为 多个 区 域 ，并且 每个 区域 只包 含一 定 数量 的特 征信 息 ；第三部 分 主要是 在前期 获 取 的图像 信息 预处 理结束 后 ，根 据 相关 的先 验知识 ，利用计 算 机技 术快 速实 时地 对 图像 中的特征 信息进 行 提取 分类 ［ ．在 这部 分 中 ，对 于 】 ］ 识 别 的特征信 息 的正确 率是 有 一定要 求 的 ，以减少 分类 识别错 误 ，其 中特 征 的矢量 维数 、字 符 串数 等需要 不 断化 简 ，从 而 以最 简单 的模 式划分 特 征信 息 ，为最后 的分类 识 别打好 基 础． 分类 识别 是将 原始 的图像根 据 特征信 息进 行 归类．
２ 图 像 预 处 理 技 术
２ １ 图 像 的 灰 度 化 ．
经过 采集 过程 获取 的一 般都 是彩 色图像 ，并 以 Ｊ ｇ或 者 Ｂ ｐ ｍｐ的格 式进 行存 储 ． 以 Ｂ ｍｐ格式 的 图像 为 例进 行分 析 ，假设 采集 获取 的一 幅彩 色 图像 的像素 为 １ ８ ２ ０＊９ ０ ６ ，那 么其 在硬 盘 上 的存 储 空间需 要 １ ８ ２ ０＊ ９ ０＊３ ６ ，即 ３６ ６４ ０个 字节 ，其 占用 的存 储空 间 比灰度 图像 大很 多 ，所 以为 节省 空 间并 减 小计 算量 ，一 ８ ０
１ 图像识 别 系统概 述
图像 识 别系统 一般 包 含三 个 主要 部 分 ，第一部 分是 图像 的获 取 ；第 二 部分 是对 获取 的 图像进行 前期预 处 理 ，从 而 提取 有用 的信 息 ；第三部 分 是根 据研 究对象 的先 验特 征信 息对 图像 中的对应 特征 信息进 行查找
在 图像采 集 以及后 期传 输 的过程 中 ，容 易引入 外界 的干扰 噪 声 ，从 而使 图像 的原始 特 征信 息 被湮 灭 ． 有 时在模 拟 图像 进 行数 字转 换 的过程 中也 会 引入 噪声． 这些 干扰可 能会 使 原始 图像 中连续 的均匀分 布 的灰 度在 某点 突然 变大 或者 陡然 减小 ，这 是 在物体 轮廓 边缘 才 能够 发 生 的灰 度 陡 变． 为 了避 免 出现这 种情 况 ， 要 采取 一定 的措 施来 消 除噪 声 ，提 高 图 像 质量 ． 图像 中 的 噪声 可 能 来 源 于 多方 面 ，如 传感 器 引 入 的噪 声 ，这 些 噪声一 般 以孤立 点 的形 式 出现 ，这些 噪声 点像 素很 少 ，而 图像 则 是 由像 素较 为 连 续 的小 块构 成 ， 像 素点 灰度 一般 应该 是连 续变 化 的． 对于 随机 的噪声 点 ，可 以采用 图像 的平 滑滤 波进 行处 理． 平 滑 滤波处 理 中 ，中值 滤波 是一 种较 为 常用 的非线 性 图像 平 滑处理 技术 ，中值 滤波在 过 滤掉 图像 中噪