图像预处理-毕业论文

湖南农业大学全日制普通本科生毕业设计字符图像识别系统的预处理算法设计与实现DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFPRE-PROCESSINGALGORITHMONCHARACTERIMAGERECOGNITIONSYSTEM学生姓名：学号：年级专业及班级：指导老师及职称：何儒云学院：信息科学技术学院湖南·长沙提交日期：2013年5月湖南农业大学全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业论文（设计）作者签名：年月日目录摘要..............................................................1关键词..............................................................11前言...............................................................11.1研究意义.........................................................11.2国内外研究现状...................................................22MATLAB软件与图像预处理............................................42.1MATLAB简述......................................................42.2MATLAB软件与图像预处理..........................................52.2.1MATLAB处理图像的特点..........................................52.2.2MATLAB在图像方面的应用........................................63预处理介绍.........................................................73.1图像灰度化.......................................................73.1.1灰度的概念.....................................................73.1.2图像灰度化介绍.................................................73.1.3图像灰度化的常用方法...........................................83.2图像增强........................................................83.2.1灰度变换.......................................................93.2.2直方图变换....................................................103.3图像平滑去噪....................................................113.3.1图像噪声......................................................113.3.2平滑去噪常用方法..............................................133.4图像二值化......................................................183.4.1图像二值化介绍................................................183.4.1图像二值化常用方法............................................184算法设计与实现....................................................194.1总体设计........................................................194.2具体代码........................................................204.3具体实例........................................................234.3.1实例一........................................................234.3.1实例二........................................................255总结..............................................................27参考文献...........................................................28致谢...........................................................291字符图像识别系统的预处理算法设计与实现摘要：在图像处理的过程中，由于获取图像的工具或手段的影响，使获取图像无法完全体现原始图像的全部信息。因此，以改善图像数据、抑制不需要的变形或者增强某些对于后续处理来说比较重要的图像特征为目的的图像预处理在图像处理的过程中就显得非常重要。常用的图像预处理手段包括图像大小的修改、图像浓度的扩展，图像由彩色差到灰度的转变、图像二值化、图像的锐化处理及图像平滑处理等方法。本文在简单介绍数字图像处理技术的基础上，着重讨论了灰度直方图的构建、直方图均衡、图像平滑、图像二值化和噪声处理的原理及实现方法，并用MATLAB开发工具实现了上述图像预处理算法并给出了各种算法的处理结果。关键词：图像预处理；图像增强；平滑去噪；中值滤波DesignandImplementationofPre-ProcessingAlgorithmonCharacterImageRecognitionSystemAbstract:Intheprocessofimageprocessing,duetotheaffectionofimagetools,theacquisitionimagecan'treflecttheoriginalimageinformationcompletely.Therefore,toimproveimagedata,inhibitdeformationandenhanceimagecharacteristicsisveryimportantinimageprocessing.Commonimagepreprocessingmethodincludetheimagesizemodification,theimagethicknessexpansion,changingcolorimagetogray,imagegray-scalebinary,imagesharpeningandtheimagesmoothprocessing.Basedonthebriefintroductionofdigitalimageprocessingtechnique,thispaperdiscussedtheconstructionofgrayhistogram,equilibriumofhistogram,theimagesmoothing，imagegray-scalebinaryandnoisetreatments’principleandmethod.TherealizationsofallthoseimagepreprocessingalgorithmwhichisrealizedwithMATLABhasbeendiscussedinthispaper,andallthoseresulthasbeengivenaftertheimplementations.KeyWords:imagepre-processing;imageenhancement;imagedenoising;medianfilter1前言1.1研究意义视觉是人类感觉中最高级的，而图像又在人类的感知中起着重要的作用。图像作为一种重要的信息源，通过对图像的处理和预处理可以帮助我们了解信息的内涵，增强对信息2的把握度，然而图像容易受到损坏或噪声污染，失去原来的信息，因此图像预处理就是在这一需求下应运而生的。图像预处理作为图像处理的重要组成部分，对于人们获得货真价实的图像信息以及复原图像本来的面目具有决定性的作用[1]。图像预处理顾名思义就是在图像分析中，对我们输入的图像进行特征抽取、分割及匹配前所进行的处理。进行图像预处理主要目的是为了消除图像中无关紧要的信息，恢复有用的真实的信息，增强相关信息的可检测性和最大限度地简化我们需要的数据，从而增加特征抽取、图像分割、匹配和识别等后续图像处理步骤的可靠性[2]。因此对图像进行预处理就成了人们获得图像信息的首要解决的事情，然而人们对于图像预处理的知识了解不是很多，而且图像预处理方法繁多，单单就平滑处理来说就有好多种方法，它们相比有哪些优缺点，以及中值滤波有何改进之处，这就是本文要探讨和研究的地方[3]。图像预处理是一个广阔的学科，应用广，分类细，但是远远不能满足社会当今的需求，需要不断的完善和发展，有很多新的方面需要探索。1.2国内外研究现状对于获取来的静态图像做的一个去噪处理过程，增强等处理的过程即是图像的预处理过程。在实际应用中，各种因素都可能对拍摄的图像产生影响，例如天气好坏，光线强弱或者人为因素，以及设备使用时间过长等。为了能最大程度减少外界干扰对于整个系统的影响，应该在车牌定位以前将图像中的干扰和噪声滤除[5]。有些研究者专门针对图像的预处理阶段提出了一些算法，例如，李战明等人提出了一种图像预处理算法，该算法分四个步骤来逐步实现对图像的去噪和增强操作，处理步骤包括尺寸归一化，中值滤波，图像增强以及二值化，在原有理论研究的基础上引入了一些新思想和新方法[1]。董玲娇等人提出了一种新的图像预处理算法，该算法充分考虑由于各种原因造成的图像歪斜、模糊或缺损等情况，具有较好的处理效果[4]。也有一些研究者考虑先通过用形态运算来过滤掉图像的背景信息，因为图像的背景信息对于车牌的定位以及后续环节无关紧要，去掉背景信息还可以提高处理的效率，使用该种方法的研究者例如朱光忠等人提出了一种基于多尺度Top-Hat算子的图像预处理算法，该算法针对不同的图像模块引入不同尺度结构元素来对图像进行处理，取得了较好的效果[5]。以上列举出来的部分图像预处理算法大多都为传统的数字图像处理算法，因此并没有考虑到图像的特殊性，在实际的系统中处理的效果不理想。为了保证算法达到较好的效果，必须针对图像展开研究，系统的观察各个环境以及受到不同干扰的情况下车牌的效果，以及图像所受到的干扰对整个算法的影响，从而设计专门的算法来进行预处理，这就是目前图像预处理算法所存在的一些缺陷和不足。随着计算机和人工智能的迅速发展，数字图像处理技术向着更高、更深的层次发展。3人们开始研究如何利用计算机系统的解释处理