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1、专业仿真课程设计题目：图像处理（九）学院：信息科学与工程学院专业班级： 测控1103班学号：110401330学生姓名：罗婷婷指导教师：李飞设计时 间： 2014.6.23 2014.7.11目录课程设计目的， 课程设计描述， 课程设计预期目标, 设计万案， 程序内容, 出现的问题及解决办法, 心彳得体会，一. 课程设计目的综合运用MATLAB工具箱实现图像处理的GUI设计。二. 课程设计描述图像增强是一类基本的图像处理技术，其主要目的 是改善图像的质量。其中灰度变换增强主要是利用点 运算来修改图像像素的灰度。学习并掌握直方图灰度 变换方法以及直方图均衡化等图像增强方法。具体要求如下：1、采用
2、MATLAB Guide设计用户界面，在界面上添 加一按钮，点击此按钮可读取一幅图像并显示在界面 上。2、添加一按钮，点击此按钮可生成并绘制出图 像的直方图。3、添加一按钮，点击此按钮可对图像进行直方图 均衡化。比较直方图均衡化前后图像的显示效果，并 显示出均衡化前后图像的直方图。分析直方图均衡化 的作用。三预期目标1、借助MATLAB仿真软件，进一步掌握高等数学、 复变函数与积分变换等相关数学和自然科学知识以及 测控技术与仪器专业的基本理论知识，包括电路与电 子技术、控制系统与信号处理、计算机等专业知识。2、能够结合本专业“自动控制原理”、“数字信号 处理”、“误差理论”等相关课程，采用MA
3、TLAB软件进 行相关系统分析、系统设计，掌握和使用相关学科技 术手段分析和解决问题；3、通过MATLAB仿真程序设计，培养学生具备初步 的软件设计能力以及知识综合运用能力和技巧。四. 设计方案1. 设计总体思路(1) 根据要求设计界面的形式(2) 绘出基本界面，添加3个Axes,3个Push Button(3) 双击各部分修改他们的属性(4) 修改 Push Button 的 View Callbacks,进入M文本添加设计的程序(5) 完善界面背景2. 详细设计步骤第一步，在MATLAB主窗口中输入guide,显示GUI设计模板Shortcuts- Ht iitJ* x si-iirtci
4、urTr-|，tirll| RradyFile Edit Ce-bug P-adll-l De-sldap Aindaw HelpComm and ViHdov-X| Wnr_ 3 口/ XJfic 氏U1 曲回71七Name e- Date M,r j14-6-2.utilla-6-2-.w13-5-1 s2.13-5-1 _4j._U-7-1 一19-4-3,.占占-7-1 ”,am14-7-1 *g”.lq-7-1 .ins.u.03-L2-.IcdunD3-L2-.* 里|WR上苗一 4 第一步，添加插件，点击左侧工具栏中Axes和Push Button 按钮，添加到界面上。第三步，修
5、改各插件属性值田哭 I 蚩Jr 11 哒3u n d C a lor-| 11 n d 1 eVi siloili-tx11 itT w stH o rise- ntai lAl i m 口曰 ntIirte rru pti Io 1 uKoyP res s Fon 11 S-ttzi USX-T C3 Fo ri.亍o nnte ro n，1_O421 qx1_O4rwiin0-0*G3 PomitionM m I 日=ti onllicjhlicjhtB SliderStepStrin gStyleG 2S-G15 1S = 8 a ri亏0.01 O.l言l|.宪K留传3p us h b
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7、四步，右击 Push Button 点击 View Callbacks 中的 Callback,在转到的M文本处添加程序。Ale Edit Tot Gd LbII IddIs D-gtxig Desktop Window Help:冒 ii| 3 唱可音，I曲* 角I feb自幻t|E 用电-1巴_ u x嫁磷q73 - 7ararDut - Eaidles. output.3D91 -S3 -时扪-92 -S Executcj 叫 huttcci pi ess in pushbuttgnL 皿土盅0加*姬0.鼠1融.加如切!?或 乾那龊为 kandl间 EI Whjeet handle to
8、 pushbuttan Csse GCBJ)S evimtdiita xeserreii to lie defined, inEutine versioui ol MAILffl-K h旬idl崩stiuirrure with handles and uset: dst-a ls:就 GUIDA口z=inrsadr2. jpf );Heslwniil*5.aie3!.ilEhD(X)K Eiecutea qn luttm pizss in pushbuttan2.如:：“:以脚成feE蛙戚盘次副湖r*hanUMlLfc hDhject handle to misSliuttanS ;see C
9、CBJK Efsmtdata xcserred - to lie definei in j Eutiut 代”inn oE NAILffl -K haidl罪 stiucrrure Frith handles and usee data (see tUTDATAiz=inra3dr2. jpf);止i由冬匚珂ate.S (liaidlE- -aresS) iihistCil)运行检查，观察结果是否正确第五步，完善界面背景，最终界面五. 程序内容1. 程序(1) 读取一幅图像并显示在界面上x二imread(，2.jpg，);axes(handles.axesl);imshow(x)(2) 绘制图
10、像的直方图x二imread(，2.jpg，);x1=rgb2gray(x);axes(handles.axes2);imhist(x1)(3) 对图像进行直方图均衡化x二imread(，2.jpg，);x1=rgb2gray(x);x4=histeq(x1);axes(handles.axes3);imhist(x4)(4) 背景设计ha二axes(units , normalized , position , 0 0 1 1);uistack(ha, down)II二imread(3.jpg);image(II)colormap grayset(ha, handlevisibility, o
11、ff, visible, off);(5) 按钮背景图片I二imread(5.jpg);set(handles.pushbutton1, cdata ,I);I二imread(5.jpg);set(handles.pushbutton2, cdata ,I);I二imread(5.jpg);set(handles.pushbutton3, cdata ,I);2. 直方图均衡化的作用：直方图均衡化是图像处理领域中利用图像直方图 对对比度进行调整的方法。这种方法通常用来增加许 多图像的局部对比度，尤其是当图像的有用数据的对 比度相当接近的时候。通过这种方法，亮度可以更好 地在直方图上分布。这样就
12、可以用于增强局部的对比 度而不影响整体的对比度，直方图均衡化通过有效地 扩展常用的亮度来实现这种功能。六. 出现的问题及解决办法1. 虽然在自动控制原理实验中接触过MATLAB，但是 在本次课程设计开始阶段无从下手。解决办法：从图书馆借阅参考资料，上网学习 MATLAB自学视频。这从中走了不少弯路，毕竟课程设 计的内容只涵盖了 MATLAB 一部分内容，而我在自学过 程中学了一些与我课程设计内容无关的知识。于是， 我重新研究课题，发现我需要做的是采用 MATLAB Guide设计用户界面，完成图像处理功能。然 后我首先学习如何设计MATLAB guide用户界面，查阅 图像处理相关资料，逐渐进
13、入状态。2. 在M文本填写程序时遇到好多问题，比如说， 开始设计时，直方图和均衡化的图像我是一 figure 显示出来，这样就不能同时比较两者图像，解决方法： 添加Axes，使用axes函数实现了将直方图和均衡化图 像显示在一幅界面上。但是，当我添加完axes却打不 开直方图和均衡化按钮，解决办法：重新查看程序， 仔细寻找其中错误，并再一次学习了 axes, inhist ,rgb2gray, histeq等重要函数，发现原来我 忽略了 inhist函数本省就有显示图像功能，而我又添 加inshow，导致图像安放顺序不对。3. 完成完老师要求的内容之后，决定完善界面， 但是发现不会设计界面解决
14、办法：上网查阅资料，在MATLAB中试程序， 并修改程序，最终实现界面设计，使其更美观。七. 心得体会历时三周的课程设计拉下了帷幕，在此次课程设 计我学会了许多有关MATLAB的知识。由最开始的无从 下手再到慢慢熟悉起来，这其中充满了艰辛，但是收 获颇多。虽然之前接触过MATLAB，但是却没有真正掌 握这门知识，所以课程设计对我来说难度不小。我先是学习如何设计MATLAB guide用户界面，然 后仔细阅读课程设计内容，明白我要完成的目标，上 网查阅图像处理的资料，因为MATLAB自带许多函数， 所以用起来特别得方便，于是，我仔细阅读读取图像， 直方图，均衡化的函数，明白它们的用法，通过在M 文件尝试，最终完成课程设计的内容。因为之前老师 在讲解课设有关事宜时，她建议我们可以完善一下界 面，于是，我又学习设计界面背景的知识，使得自己 设计的MATLAB guide界面更加美观。期间，我也不是一次就成功，不过不断尝试的经 历让我们养成一种不断探索的科学研究精神，这对无 论是今后的学习还是工作都是很有帮助的。本次课程 设计是小组合作共同完成，在很多我不懂的地方，她 们都会帮助我解决问题，这样节约不少时间，使得课 设进行得很顺利。感谢这次课程设计，使我学到不少 东西，加强了 MATLAB这个强大软件的学习，更好地将 理论应用到实践。
