东北大学秦皇岛分校
数学软件认识实习报告
学 院 | plc学习机 数学与统计学院 |
专 业 | |
仿皮绒学 号 | ******* |
姓 交换机面板名 | **** |
指导教师 | **** **** |
omap4460成 绩 | |
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教师评语：
指导教师签字：
2014年1月14日
1 绪 论
1.1关于MATLAB的介绍
MATLAB是MATRIX和LABORATORY两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
1.2课题的背景
MATLAB中的图像处理工具箱几乎包括了经典图像处理的所有方面，从基本的图像增强到图像分割，MATLAB都提供了简便的函数调用来实现许多经典的图像处理方法。数字图像处理工具箱函数包括12类：(1)图像文件操作和显示函数；(2)图像的矩阵表示及运算函数；(3)图像增强函数；(4)图像变换函数(5)图像的空间变换函数；(6)二值形态学操作函数；(7)图像分析和理解函数；(8)其它的一些图像处理函数。另外MATLAB提供了对多种图像文件格式的读写和显示，这使得MATLAB在集成环境中进行图像处理的实验模拟非常方便。
MATLAB图像处理的前景广阔。主要在以下几个方面应用比较广泛，①搜索方向：基于内容的图像或视频搜索是很多搜索公司研究的热点。要想进入这个领域，必须有很强的编程
能力，很好的图像处理和模式识别的背景。②医学图像方向：由于医疗器械的主要功能是成像，必然涉及到对图像的处理，做图像处理的很有机会进入这些公司。③计算机视觉和模式识别方向：目前视频监控是一个热点问题，做跟踪和识别的可以在这个方向到一席之地。④QDFILM视频方向：一般的高校或者研究所侧重在标准的制定和修改以及技术创新方面，而公司则侧重在编码解码的硬件实现方面。其实一般来说，只要涉及到成像或者图像的基本都要图像处理方面的人。比方说一个成像设备，在输出图像之前需要对原始图像进行增强或者去噪处理，存储时需要对图像进行压缩，成像之后需要对图像内容进行自动分析，这些内容都是图像处理的范畴。本文从实际应用的角度介绍了如何利用MATLAB通过矩阵运算进行图像的简单处理。
2 MATLAB图像处理工具箱简介
2.1实验原理：
理论上讲，图像时一种二维的连续函数，然而在计算机上对图像进行数字处理的时候，首先必须对其在空间和亮度上进行数字化，这就是图像的采样和量化的过程，二维图像进行均匀采样，就可以得到一副离散化成M×N样本的数字图像，该数字图像是一个整数阵列，
因而用矩阵来描述该数字图像是最直观、最便捷的，而MATLAB得长处就是处理矩阵的运算，因此用MATLAB处理数字图像非常方便。
MATLAB支持五种图像类型，即索引图像、灰度图像、二值图像、RGB图像和多帧图像阵列；支持BMP、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等图像文件格式的读、写和显示。MATLAB对图像的处理功能主要集中在它的图像处理工具箱中。图像处理工具箱由一系列支持图像处理操作的函数组成，可以进行诸如几何操作、线性滤波和滤波器设计、图像变换、图像分析与图像增强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作。
