发布时间 : 星期二 文章基于MATLAB_GUI的数字图像处理程序设计课程设计更新完毕开始阅读
保密类别______ 编 号________
《数字电视系统设计》 课程项目报告
基于MATLAB GUI的数字图像处理程序设计
摘 要
基于数字信号处理原理，在数字滤波器设计理论和Matlab 编程技术及其GUI 图形用户界面设计的基础上，开发了具有交互式特点的数字图像处理GUI软件，界面操作简单方便。
MATLAB既是一种直观、高效的计算机语言,同时又是一个科学计算平台。它为数据分析和数据可视化、算法和应用程序开发提供了最核心的数学和高级图形工具。根据它提供的500多个数学和工程函数，工程技术人员和科学工作者可以在它的集成环境中交互或编程以完成各自的计算。
MATLAB中集成了功能强大的图像处理工具箱。由于MATLAB语言的语法特征与C语言极为相似，而且更加简单、更加符合科技人员对数学表达式的书写格式，而且可移植性好、可扩展性强，再加上其中有丰富的图像处理函数，所以MATLAB在图像处理的应用中具有很大的优势。。
关键词：Matlab GUI；数字图像处理；图形用户界面
Ⅰ
目 录
摘 要 ........................................................................................................................... II
一、设计基本原理 ........................................................................................................ 2
（一）、GUIDE 操作界面的使用方法 ............................................................. 2 二、GUI程序总体设计 ............................................................................................... 3
（一）MATLAB GUI程序要实现的功能： .................................................... 3 三、具体设计与实现 .................................................................................................... 4
3.1、文件操作 ....................................................................................................... 4
3.1.1、打开 .................................................................................................... 4 3.1.2、保存 .................................................................................................... 4 3.1.3、退出 .................................................................................................... 4 3.2、编辑 ............................................................................................................... 4
3.2.1、灰度 .................................................................................................... 4 3.2.2、亮度 .................................................................................................... 5 3.2.3、截图 .................................................................................................... 7 3.2.4、缩放 .................................................................................................... 7 3.3、旋转 ............................................................................................................... 8
3.3.1、上下翻转 ............................................................................................ 8 3.3.2、左右翻转 ............................................................................................ 9 3.3.3、任意角度翻转 .................................................................................... 9 3.4、加入噪声 ..................................................................................................... 10 3.5、滤波 ............................................................................................................. 10 3.6、直方图统计 ................................................................................................. 11 3.7、频谱分析 ..................................................................................................... 12
3.7.1、频谱图 .............................................................................................. 12 3.7.2、通过高通滤波器 .............................................................................. 13 3.7.3、通过低通滤波器 .............................................................................. 13 3.8、灰度图像处理 ............................................................................................. 14
3.8.1、二值图像 .......................................................................................... 14 3.8.2、创建索引图像 .................................................................................. 14 3.9、颜色模型转换 ............................................................................................. 15 3.10、操作界面设计 ........................................................................................... 15 四、程序调试及结果分析 .......................................................................................... 16
（一）在程序设计过程中遇到的问题 .............................................................. 16 结 语 ............................................................................................................................ 17 参考文献 ...................................................................................................................... 18 附 录 ............................................................................................................................ 19
一、设计基本原理
图形用于界面（GUI）是提供人机交互的工具和方法。GUI 是包含图形对象（如窗口、图标、菜单和文本）的用户界面。MATLAB 的GUI 为开发者提供了一个不脱离MATLAB 的开发环境，有助于MATLAB 程序的GUI 集成。在MATLAB 中的GUIDE 就是图形用户
界面开发环境（Graphical User Interface Development Environment），它向用户提供了一系列的创建用户图形界面的工具。这些工具大大简化了GUI 设计和生成的过程。
（一）、GUIDE 操作界面的使用方法
下面对GUIDE 的操作界面及使用方法做一简单介绍。 在命令窗口中直接键入guide， 启动GUIDE， 利用GUIDE 模板创建GUI，或者打开已经存在的GUI， GUIDE 把GUI 设计的内容保存在两个文件中，它们在第一次保存或运行时生成。一个是FIG 文件，扩展名为．Fig，它包含对GUI 和GUI 组件的完整描述；另外一个是M 文件，扩展名为.M，它包含控制GUI 的代码和组件的回调事件代码。这两个文件与GUI 显示和编程任务相对应。在版面设计器中创建GUI 时， 内容保存在FIG 文件中；对GUI 编程时，内容保存在M 文件中。用GUIDE 版面设计器，根据设计需要：首先拖拽两个图形窗口（Axes），一个作为待处理图片区域，另一个作为已处理图片区域；其次，拖拽五个电子按钮（Radio Button），作为边缘检测操作按钮；第三，拖拽五个按钮（Push Button），作为输入等的按钮；最后，将上面的所有按钮及图形窗口合理的布局，达到美观工整的效果，然后运行一下GUI，系统会自动生成GUI 文件。
信息化社会中，计算机在各种信息处理中发挥着重要的作用。我们可以借助计算机，对数字图像进行处理，以达到不同的效果。根据题目的要求，除了实现要求的功能外，还有很多的功能需要用到。 （1）、将一个RGB图像转换为灰度图像。
（2）、可以对图像做各种变换，如旋转等。 （3）、有时并不需要图像显示其细节部分，只要其轮廓，这时候不要很高的灰度级。可以把图像转换为二值图像，进行图像腐蚀，或是创建索引图像等。 （4）、分析一个图像的频谱特征，利用傅里叶变换，将图像从空间域变换到频域，然后进行各种处理，经过高通滤波器或是低通滤波器。 （5）、为了科学地定量描述和使用颜色，人们提出了各种颜色模型，按用途可分为三类：计算颜色模型，视觉颜色模型和工业颜色模型。有时为了不同的需要，要对颜色模型进行转换。