通信专业课程设计二（论文）-基于Matlab的数字图像几何变换的实现.doc

通信专业课程设计二(论文)
学生姓名
指导教师
设计(论文)题目
基于Matlab的数字图像几何的变换
主要研
究内容
数字图像处理的特点及目的。
数字图像几何变换的理论。
数字图像缩放、剪取、旋转的实现。
研究方法
本论文采用了Matlab作为工具,以最近邻插法、双线性插值法和双三次插值法三种常用数字图像插值算法为基础,实现了数字图像的比例缩放、旋转和剪取一系列几何变换。
主要技术指标(或研究目标)
用最近邻插法、双线性插值法和双三次插值法这三种常用的数字图像插值算法实现数字图像的比例缩放、旋转和剪取一系列几何变换。
教研室
意见
教研室主任(专业负责人)签字: 年月日
目录
第1章前言 - 1 -
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数字图像几何变换介绍 - 2 -
第2章图像几何变换理论 - 3 -
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第3章数字图像几何变换实现 - 7 -
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IMRESIZE函数 - 7 -
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IMROTATE函数 - 10 -
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- 12 -
IMCOPY函数 - 12 -
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第4章结论 - 15 -
参考文献 - 16 -
附录 - 17 -
第1章前言

在20世纪20年代,图像处理首次应用于改善伦敦和纽约之间海底电缆发送的图片质量。直到20世纪50年代数字计算机发展到一定水平后,数字图像处理才真正引起人们的兴趣。1964年美国喷气推进实验室(JPL),用计算机对“徘徊者2号”太空船发回的大批月球照片进行处理,受到明显的效果。60年代末,数字图像处理已经形成了比较完善的体系,形成一门新的学科。60年代到70年代,由于离散数学的创立和完善,使数字图像处理技术得到迅猛的发展,理论和方法进一步完善,应用范围更加广阔。这一时期,图像处理主要与模式识别和图像理解的研究相联系,如文字识别、医学图像处理、遥感图像的处理等。70年代后期至今,各个应用领域对数字图像处理提出越来越高的要求,促进这门学科向更高级的方向发展,特别是在景物理解和机器视觉方面,图像由二维处理变成三维解释。近几年来随着计算机和各个领域研究的迅速发展,科学计算可视化、多媒体技术等的研究和应用,数字图像处理从一个专门领域的学科变成了一种新型的科学研究和人机界面的工具。从二十世纪六十年代美国航空和太空总署(NASA)的喷气推进实验室第一次使用计算机对太空船发回的大批月球图片进行处理到信息技术不断提高的今天,数字图像的应用处理技术得到了广泛的应用,形成了自己的技术特色和完善的学科体系。
用计算机进行图像处理的前提是图像必须以数字格式存储,我们把以数字格式存放的图像称之为数字图像。常见的各种照片、图片、海报、广告画等均属模拟图像,要将模拟图像数字化后生成数字图像,需要利用数字化设备。目前,将模拟图像数字化的主要设备是扫描仪,将视频画面数字化的设备有图像采集卡。当然,也可以利用数码照相机直接拍摄以数字格式存放的数字图像。模拟图像经扫描仪进行数字化或由数码相机拍摄的自然景物图像,在计算机中均是以数字格式存储的。既然是数字,计算机当然可以方便地进行各种处理,以达到视觉效果和特殊效果。
在计算机中,图像被分割成如下所示的像素(Pixel),各像素的灰度值用整数表示。一幅个像素的数字图像,其像素灰度值可以用行、列的矩阵表示:
(1-1)
数字图像几何变换介绍
我们在处理图像时往往会遇到需要对图像进行几何变换的一些问题。图像的几何变换时图像处理和图像分析的基础内容之一,它不仅提供了产生某些图像的可能,而且还可以使图像处理和分析的程序简单化,特别是图像具有一定的规律性时,一个图像可以由另一个图像通过几何变换来实现。所以,为了提高图像处理和分析程序设计的速度和质量,开拓图像程序应用范围的新领域,对图像进行几何变换是十分必要的。
图像的几何变换不改变图像的像素值,而是改变像素所在的几何位置。从变换的性质分,图像的几何变换有图像的位置变换(平移、镜像、旋转)、图像的形状变换(放大、缩小、错切)等基本变换以及图像的复合变换等。其中使用最频繁的是图像的缩放和旋转,不论照片、图画、书报,还是医学X光和卫星遥感图像都会用到这两项技术。
MATLAB全称是Matrix Laboratory(矩阵实验室),一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件,从这一点上也可以看出,它在矩阵运