基于MATLAB的数字图像处理
摘要：随着人类社会的进步和科学技术的发展,人们对信息处理和信息交流的要求越来越高，而图像就是人们传递信息的主要媒介之一。现在数字图像处理已成为了一门重要的技术研究，并且在各个领域上都有了比较广泛的应用。MATLAB强大的运算和图形展示功能，使图像处理变得更加简单和直观。本文主要介绍了MATLAB语音以及MATLAB在图像处理中的应用。
关键词：MATLAB； 图像处理； 数字图像
- 研究背景
科学技术的不断发展和创新，给数字图像处理技术带来了要求越来越多的发展的空间，使它的应用领域不断的扩大，从而也促使数字图像处理技术能够得到了更加深入、广泛和迅速的发展。从可见光谱扩展到光谱的各个阶段，从静止图像到运动图像，从物体的外部延伸到物体的内部，以及人工智能化的图像处理等，这些都能够说明数字图像处理已经成为现阶段认识和改造世界的重要方法。同时，在航空航天、生物医学工程、通信工程、机器人视觉、视频和多媒体等各个领域方面[1]，数字图像处理技术将会伴随着未来信息领域技术的发展，更加深入到生产和科研活动中，成为人类生产和生活中必不可少的内容。而 MATLAB 是美国Mathworks 公司推出的集成计算和开发环境，不仅具备完善的矩阵和科学计算功能，而且能胜任众多专业领域的仿真和设计任务，甚至能自动生成直接与硬件关联的代码，其便利程度和强大的功能受到广大科研和工程技术人员的青睐，在系统仿真、数字图像处理、数字信号处理、自动控制领域有着广泛的应用，并且MATLAB 语言是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言来编写程序，比 Basic、Fortan、C 等高级语言更加接近我们书写计算公式的思维方式，用 MATLAB 编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题一样。它编写简单、编程效率高并且通俗易懂。
随着面向对象技术的兴起，图形用户界面（Graphical User Interface, GUI）设计成为了一种趋势。它不仅可以加快程序的设计工作，还可以减轻设计工作者的负担，基于此，许多带有图形用户界面设计功能的程序设计软件纷纷推出，图形用户界面（GUI）是人与计算机（或程序）之间进行交流互动的重要工具和方法，它主要是以诸如窗口、文本、按钮图标、工具栏以及菜单等图形对象的形式呈现给用户的，给用户提供了一个操作界面，这样，用户就可以用某种方式来选择或者激活图形对象，从而使计算机去执行该图像对象所对应的相关程序，来回应用户的操作。图形用户界面的最大优势在于，用户在使用的过程中无需了解和关心内部程序是如何进行各项指令的，用户只需要掌握图形界面所提供的各种功能的使用方法就可以轻松的与计算机进行交流互动，而且这种交流互动非常的直观和方便。最为重要的是 MATLAB 恰恰为用户设计图形界面提供了一个高效、方便的集成环境。在 MATLAB 中，基本的图形对象主要包括坐标轴对象（Axes）、空间对象（Uicontrol）、下拉菜单对象（Uimenu）和内容式菜单对象（Uicontexmenu）。用户可以利用这些对象，根据自己的实际设计需求来设计具有界面友好，功能强大，操作简单图形用户界面。
- 研究方向与现状
数字图像处理技术最早出现在上个世纪中期，伴随这计算机的发展，数字图像处理技术也慢慢的发展起来。20 世纪 50 年代末期，数字图像处理才刚刚以一门学科的形式出现。数字图像处理首次获得成功的应用是在航空航天领域，即1964 年，使用计算机，对几千张月球照片使用了图像处理技术，并成功的绘制出了月球表面地图，取得了数字图像处理应用中里程碑式的成功[2]。随后在 1972年，英国人 Housfield 发明如今被称为 CT 的断层摄影装置，其方法就是依据图像重建的原理。 最近几十年来，科学技术的不断发展，使数字图像处理在各领域都得到了更加广泛的应用和关注。许多学者在图像处理的技术中投入了大量的研究并且取得了丰硕的成果，使数字图像处理技术达到了新的高度，并且发展迅猛。
科学在不断的前进和发展，在新技术不断涌现的今天，一个个的科学难题也随之而来，各个应用领域都需要在新的困难面前有所突破，已经不能满足拘泥于现有的技术和方法。这样就给图像处理技术提出了更高的要求和更加明确的方向。这就要求我们不但要大力改进和完善现有的技术和方法，使它们能够适应新的需要和新的发展，同时还要不断的研究新技术、新方法来迎接未来所要遇到的挑战。 数字图像处理技术未来的发展方向大致可以分为以下四个方面：
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