频率域增强的开题报告

指导教师:×××学生姓名:×××学号:×××系部:物理与信息工程系专业年级:电子信息科学与技术2007级频率域图像增强就是将原始图像的二维函数通过傅里叶变换转换到频域，并进行各种相应的滤波处理，例如，高频信号携带了图像的细节部分信息（比如图像的边界），低频的信号包含了图像的粗糙背景信息[1]。对这些不同频率的信号，进行处理就可以实现相应的加强图像的目的。再经过傅里叶反变换实现频率域向空域的转换，正是通过傅里叶正反变换的处理才使得频率域上的处理可以用于图像的增强。在数字图像处理中，图像最直观的理解是把图像理解为二维函数f(x，y)，其中x，y作为数字图像中象素的二维空间的坐标，f的值作为数字图像象素该位置的灰度值[2]。但是在空间域中处理某些数字图像的问题时，会比较困难甚至是几乎难以处理，在频率下处理的时候，同样的问题用不同的描述方式是和空间域的表示是等价的[3]，但由于描述方式不同了以前空间上很难处理的问题在频率域上就有可能变得很容易了，因此可以利用数字信号处理中的很多成熟有效的概念和技术,简化处理问题的难度,提高运行效率。频率域图像增强作为图像增强处理的基础之一，而图像处理在各种消费内电子产品、工业、医疗等众多领域都有着广泛的应用需求。国外在图像处理方面都投入了大量的人力、物力进行研究，从其进行的产品（如柯达、索尼、三星、菲利普等）演示来看，各家都有各自的核心技术，其技术既各有特色，又卓有成效[4]。而我国在这些方面投入严重不足，大部分家电企业严重缺乏创新能力和核心技术，并且本身硬件水平就相比国外差距较大[5]。数码照片的处理技术中图像增强差距就十分明显[6]。因此我国需要加强对图像增强技术的开发。频率域图像增强技术是数字图像处理的基本内容之一，主要是为了突出图像中需要的信息，削弱或消除不需要的信息，增大图像中不同物体特征之间的差别，可以改善人眼对原始图像的视觉效果，以便于进一步处理或分析[7]。频域增强指在图像的频率域内，对图像的变换系数（频率成分）直接进行运算，然后通过Fourier逆变换以获得图像的增强效果[8]。一般来说，图像的边缘和噪声对应Fourier变换中的高频部分，所以低通滤波能够平滑图像、去除噪声[8]。图像灰度发生聚变的部分与频谱的高频分量对应，所以采用高频滤波器衰减或抑制低频分量，能够对图像进行锐化处理[9]。通过搜索相关的资料，确定课题研究对象涉及的相关领域。对Fourier变换（FT）和图像的频率域处理技术有所了解，理解图像增强这个最基本的图像处理任务[10]。了解每个领域的知识点，并设计研究方案。自己编程实现了FFT及反FFT算法，运用Matlab软件对算法进行仿真，在程序中实现了几种相应的滤波器。图像相应部分的增强设计相应的滤波器，观察产生的效果，确定其可行性。频域滤波技术有坚实的数学和统计理论背景，是图像增强技术的坚实基层[11]，因此频率域图像增强在图像增强领域中得到了广泛的实际应用。本课题可方便地在计算机上运用Matlab进行仿真,所以完全可行[12]。通过测试的方案最终交由指导老师修改、完善，完成最后的终稿。2010年11月选题2010年11月10日—12月26日开题的准备2011年2月28日—4月11日论文初稿准备2011年4月12日—4月25日论文第二稿准备2011年4月26日—5月16日定稿2011年5月22日—5月23日论文答辩[1]章毓晋.图像处理和分析[M].北京:清华大学出版社，1999.[2]阮秋琦.数字图像处理学[M].北京:电子工业出版社，2003.[3]冯清枝.基于直方图修正的图像增强技术[J].广东公安科技，2004，2:37-38.[4]徐飞,施晓红.Matlab应用图像处理[M].西安:西安电子科技大学出版社，2002.[5]卫小伟.图像压缩与增强[J].现代电子技术，2005，28（14）:71-72.[6]贾永红.数字图像处理[M].武汉大学出版社，2004.9.[7]周孝宽.实用微机图像处理[M].北京:北京航空航天大学出版社，1994.[8]刘传憬,黄煜.多格式图像程序设计入门[M].北京:人民邮电出版社，1995.118-146.[9]陈晓明.实用图像分析与处理技术[M].北京:电子工业出版社.[10]阎静文等.数字图像处理[M].北京:国防工业出版社，2007:95-104.[11]张娜，王绪本，杨斯涵等,基于HSV空间的简牍图像增强算法研究[J].计算机应用研究，2007，24(6):204-207.[12]付祖芸，信息论—基础理论与应用[M].北京:电子工业出版社，2001.[13]胡广书.数字信号处理—理论、算法与实现[M].北京:清华大学出版社，1997.[14]王爱玲，叶明生，邓秋香.MATLABR2007图像处理技术与应用[M].北京:电子工业出版社,2008.[15]MathWorks,MATLAB7.4,2007.[16]黄凯厅，王桥，吴镇扬.基于视觉特性的多尺度彩色图像增强算法[N].电路与系统学报，1007-0249(2003)06-0113-05.[17]脉冲耦合神经网络与数字图像处理[M].电子工来出版社，第一版，2009，3.[18]阮迪云，寿天德.神经生理学[M].合肥:中国科学技术大学出版社，1992.[19]石美红等，一种新的彩色图像增强方法[J].计算机应用，2004，24(10):69-74.[20]R.C.Gonzalez,DigitalImageProcessingUsingMATLAB,PrenticeHall,2004,205-206.