基于matlab医学图像处理系统设计

基于matlab医学图像处理系统设计内容摘要：

ks公司顺应多功能需求之潮流 ,在其卓越数值计算和图示能力的基础上 ,又率先在专业水平上开拓了其符号计算 ,文字处理 ,可视化建模和实时控制能力 ,开发了适合多学科 ,多部门要求的新一代科技应用软件 争 , MATLAB 以经占据了数值软件市场的主导地位 . 在 MATLAB 进入市场前，国际上的许多软件包都是直接以 FORTRANC 语言等编程语言开发的。 这种软件的缺点是使用面窄 ，接口简陋，程序结构不开放以及没有标准的基库，很难适应各学科的最新发展，因而很难推广。 MATLAB 的出现，为各国科学家开发学科软件提供了新的基础。 在 MATLAB 问世不久的 80 年代中期，原先控制领域里的一些软件包纷纷被淘汰或在 MATLAB 上重建。 MathWorks 公司 1993 年推出了 MATLAB 版， 1995 年推出 版（ for ） 1997 年推出 版。 1999 年推出 版。 MATLAB 较 MATLAB 无论是界面还是内容都有长足的进展，其帮助信息采用超文本格式 和 PDF 格式，在 Netscape 或 IE 及以上版本， Acrobat Reader 中可以方便地浏览。 时至今日，经过 MathWorks 公司的不断完善， MATLAB 已经发展成为适合多学科，多种工作平台的功能强大大大型软件。 在国外， MATLAB 已经经受了多年考验。 在欧美等高校， MATLAB 已经成为线性代数，自动控制理论，数理统计，数字信号处理，时间序列分析，动态系统仿真等高级课程的基本教学工具；成为攻读学位的大学生，硕士生，博士生必须掌握的基本技能。 在设计研究单位和工业部门， MATLAB被广 泛用于科学研究和解决各种具体问题。 在国内，特别是工程界， MATLAB 一定会盛行起来。 可以说，无论你从事工程方面的哪个学科，都能在 MATLAB 里找到合适的功能。 MATLAB 图像处理的工具箱 图像是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段。 利用计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等的理论、方法和技术称为 复杂背景下 10 实时数字图像 处理。 复杂背景下实时数字图像 处理技术已经成为信息科学、计算机科学、工程科学、地球科学等诸多方面的学者研究图像的有效工具。 复杂背景下实时数字图像 处理主要包括图像变换 、图像增强、图像编码、图像复原、图像重建、图像识别以及图像理解等内容。 MATLAB图像处理的工具箱提供了丰富的图像处理函数，主要可以完成以下功能：  图像的几何操作；  邻域和图像块操作；  线性滤波和滤波器设计；  图像变换；  图像分析与增强；  二值图像形态学操作；  图像复原；  图像编码；  感兴趣区域处理； MATLAB图像处理的工具箱提供的函数大多是 M文件，使用过程中我们可以查看这些文件的代码并进行改进，也可以把自己编写的代码加入其中，来扩充图象处理的功能。 ： .bmp、 .cur、 .gif、 .hdf、 .jpg或 .jpeg、 .png、 .tif或 .tiff等等。 MATLAB 图像处理的基本内容 MATLAB图像处理的基本操作一般包括读取 图像、显示图像、处理图像、存储图像（输出图像）等几个部分。 其中： 读取图像可以通过 imread( ) 来实现； 显示图像可以通过 imshow( ) 来实现 ； 图像的输出用 imwrite( ) 函数就可以很方便的把图像输出到硬盘上 ； 而不同图像处理技术通过与之相对应的处理图像的函数来实现。 在本文中主要用到图像复原函数及其相关函数，这将在下 文中予以重点介绍。 11 MATLAB 图像复原函数 图像复原的任务就是使降质了的图像去掉退化因素，以最大的保真度恢复成原来的图像信号。 MATLAB的图像处理工具箱提供了多种用于实现图像恢复操作的函数。 MATLAB 图像恢复函数的介绍 的图像处理工具箱提供了 4 个图像恢复函数，用于实现图像的恢复操作，按照其复杂程度列举如下： deconvwnr 函数：使用维纳滤波恢复； deconvreg 函数：使用约束最小二乘滤波恢复； deconvlucy 函数：使用 Lucy Richardson 恢复； deconvblind 函数：使用盲解卷积恢复。 除了以上 4 个恢复函数外，还可以使用 MATLAB 自定义的恢复函数。 其中，deconvreg 函数是本文的重点调用函数。 deconvreg 函数的调用格式 在使用 deconvreg 函数时，可以对输出采用某些约束，在 MATLAB系统中默认的是光滑性约束 ，其 调用格式如下： J=deconvreg (I,PSF) J=deconvreg (I,PSF,NOISEPOWER) J=deconvreg (I,PSF, NOISEPOWER,LRANGE) J=deconvreg (I,PSF, NOISEPOWER,LRANGE,REGOP) [J,LAGRA]=deconvreg (I,PSF,…) 其中， I 表示输入图像， PSF 表示点扩散函数， NOISEPOWER（也可简写为 NP）表示图像的噪声强度，即加性噪声功率，默认值为 0； LRANGE（ 输入）一个矢量，表示拉普拉斯算子的搜索范围，默认值为 [e9,e9]； REGOP是 约束反卷积的规则化算子，默认值为拉普拉斯算子。 同时，该函数也可以在指定的范围内搜 索最优的拉氏算子。 LAGRA表示 返回得到拉格朗日乘算子， J表示复原图像。 图像模糊函数 为了能比较复原的效果和性能，在本文中将给出原始图像和模糊后的图像以及利用工具箱提供的复原图像函数进行处理后的图像进行比较。 创建 模糊化图像的基本思路：调用 MATLAB工具箱提供的函数 fspecial创建一个 12 确定类型的 PSF，然后使用这个 PSF对原图象进行卷积，从而得到 模糊化的图像。 以下代码分别产生运动模糊，圆盘状模糊以及钝化模糊的 PSF， 然后将 PSF与原图象卷积，得到不同的 模糊化图像，如图。 I=imread(39。 F:\work\work1\39。 )。 subplot(2,2,1)。 imshow(I)。 title(39。 Original Image39。 )。 PSF1=fspecial(39。 motion39。 ,20,45)。 MotionBlur=imfilter(I,PSF1,39。 replicate39。 )。 subplot(2,2,2)。 imshow(MotionBlur)。 title ?168。 39。 Motion Blurred Image39。 ??。 PSF2=fspecial(39。 disk39。 ,10)。 Blurred=imfilter(I, PSF2,39。 replicate39。 )。 subplot(2,2,3)。 imshow(Blurred)。 title(39。 Blurred Image39。 )。 PSF3=fspecial (39。 unsharp39。 )。 Sharpened = imfilter(I, PSF3,39。 replicate39。 )。 subplot (2,2,4)。 imshow(Sharpened)。 title(39。 sharpened Image39。 ) 13 Blurred Image sharpened Image 图 图像模糊化 由前面的分析可知，如果图像中不存在噪声，则其模糊状况完全由 PSF决定，此时，去模糊的主要任务是使用精确描述失真的 PSF对模糊图像进行解卷积操作。 而实际应用中，需要复原的图像都是含有噪声的。 在 ，可以使用两种方法模拟图像噪声： 1） .使用 imnoise函数，直接对图像添加固定类型的噪声； 2） .创建自定义的噪声，然后使用 MATLAB图像代数运算函数 imadd将其添加到图像中去。 下面的程序代码分别对原始图像中添加椒盐噪声、高斯噪声、泊松噪声以及斑点噪声， 得到不同的噪声 模糊化图像，如图。 14 I =imread(39。 F:\work\work1\ 39。 )。 %读入图像 J 1=imnoise（ I, 39。 salt amp。 pepper39。 , ）。 %添加椒盐噪声 subplot（ 2,2,1）。 imshow（ J 1）。 title（ 39。 salt amp。 pepper noise39。 ）。 J 2=imnoise（ I, 39。 gaussian39。 , ）。 %添加高斯噪声 subplot（ 2,2,2）。 imshow（ J 2）。 title（ 39。 gaussian noise39。 ） J 3=imnoise（ I, 39。 poisson39。 ）。 %添加泊松噪声 subplot（ 2,2,3）。 imshow（ J 3）。 title（ 39。 poisson noise39。 ）。 J 4=imnoise（ I, 39。 speckle39。 ）。 %添加斑点噪声 subplot（ 2,2,4）。 imshow（ J 4）。 title （ 39。 speckle noise39。 ）。 MATLAB 的优势 （ 1）友好的工作平台和编程环境 MATLAB 由一系列工具组成。 这些工具方便用户使用 MATLAB 的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。 包括 MATLAB 桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。 随着 MATLAB 的商业化以及软件本身的不断升级， MATLAB 的用户界面也越来越精致，更加接近 Windows 的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。 而且新版本的 MATLAB 提供了完整的联机查询 、帮助系统，极大的方便了用户的使用。 简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。 （ 2）简单易用的程序语言 MATLAB 一个高级的矩阵 /阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和。