基于Matlab的数字图像处理教学-论文.pdf

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1、教育文化论坛2014年3期基于Matlab的数字图像处理教学张煜东王水花陈书文(1．南京师范大学计算机科学与技术学院，江苏南京210023；2．东南大学毫米波国家重点实验室，江苏南京210096)摘要：为了吸引学生研究兴趣，方便验证猜想，培养编程能力，我们根据数字图像处理课程的特点，提出一种基于Maflab的探究性教学方法，以运动模糊图像复原、图像边缘提取、多阈值图像分割三个案例，以相应的Matlab软件代码对仿真的结果进行了分析。仿真表明：Matlab可以快速实现且显示难以理解的教学案例，且开发效率

2、高，程序简洁。Matlab是一种较好的提高教学效果的仿真工具，适用于数字教学的图像处理。关键词：Matlab；图像处理；探究性教学；图像复原；边缘提取；图像分割中图分类号：G642．4文献标识码：A文章编号：1674—7615(2014)03—0089—03数据分析、数值计算等场合。其强大的矩阵处理与1引言三维显示功能，特别适合数字图像处理的仿真实验⋯。因此，本文借助Madab软件，对数字图像处数字图像指经过空间采样和幅值量化后的图理课程中的典型案例进行模拟。不仅使仿真实验获像⋯，可利用计算机对其处理

3、，相应的教学课程称得成功，且可引导学生对实验的结果进行深人分析。为“数字图像处理”，主要内容包括数字图像的获取、插值j、存储J、加密、增强、分割、配准、复原、2运动模糊图像复原重建J、编码、识别、理解等。数字图像的处理方法分为空域法与变换域法两种。数字图像处理的应例1：运动模糊图像的复原。用广泛，涉及到人类生活的各个方面，主要包括航空拍摄时由于相机抖动，造成拍摄图像产生运动航天、军事公安、生物医学、工业工程J、电子商模糊。若采用实际摄像系统重现则较为复杂，因此务、通信技术_8]、交通运输等。因此，越来

4、越多以Matlab仿真来求解。首先，读入House．tif图像，的学校在计算机、信息、自动化等多个院系开设了数将其转化为双精度类型。接着假设模糊类型为水平字图像处理课程。但其教学工作却异常复杂，需要方向长度为15的点扩散函数。通过滤波器卷积得大量繁重的计算机编程来显示数字图像处理的详细到运动模糊图像，边界设置为循环模式。最后采用过程。维纳滤波器反卷积复原原始图像。程序代码如下：Matlab软件是一款由美国MathWorks公司开发I=imread(House．tif)；的商业数学软件，可用于算法开发、

5、数据可视化、I=im2double(I)；收稿日期：2014—03—27基金项目：国家自然科学基金项目(编号610011024)；南京师范大学高层次人才科研启动基金项目(编号2013119XGQ0061)作者简介：张煜东，男，博士后，南京师范大学仙林校区计算机学院副教授，主要研究方向：图像处理。王水花，女，博士生，主要研究方向：生物图像处理。陈书文，男，博士生，主要研究方向：电磁场信号处理。张煜东王水花陈书文：基于Matlab的数字图像处理教学值分割较单阈值分割，结果更加精细，分割得到的结[7]TOT

6、OKA，KARAMCHETIV．RDRP：Reward—Driven果更接近于原始图像。RequestPrioritizationfore—Commercewebsites[J]．ElectronicCommerceResearchandApplications，2010(6)：549—561．5结论[8]KOSEK，~ETINAE，GoDt~KBAYU，等．3DModelcompressionusingConnectivity——GuidedAdaptiveWave--通过上文的三个案例可见，Mat

7、lab可轻易实现letTransforiBbuiltinto2DSPIHT『J1．JournalofVisual数字图像处理课程中的晦涩难懂的概念(如图像复CommunicationandImageRepresentation，2010(1)：17原、边缘提取、图像分割等)，从而可让学生在较短—28．时间内掌握更多知识。Matlab最大的优势在于其包[9]韦耿，夏领梯，张煜东．模板匹配和神经网络法用于车含众多工具箱，开发效率高，是一门面向科研工作者牌识别的比较研究[J]．微型电脑应用，2013(9)：

8、6—8．的高级语言。在数字图像处理课程中引入Madab，[10]SAMSIS，GADEPALLYV，KRISHNAMURTHYA．不仅可激发学生的学习兴趣，而且可提高学生独立MATLABforSignalProcessingonMuhiprocessorsand思考、创造性学习、以及自主编程的能力。因而Muhicores[J]．SignalProcessingMagazine，IEEE，使用Matlab后的数字图像处理课程，其教学效果显2010(2)：4