基于GUI的数字图像处理技术在课堂中的应用

胡菡静+王小妮

摘要：图像是丰富多彩的，人眼得到的信息最直观的就是图像，图像在人类感知中起着非常重要的作用。随着信息的高速发展，物联网、大数据以及人工智能的广泛应用，数字图像处理技术的需求与日剧增。目前，为了培养出高优质的人才，很多高校都开设了图像处理技术相关的课程，为了在教授过程中能让学生更加清晰的学习数字图像相关知识，将MATLAB中的图形用户界面（GUI）引入到数字图像中，从而激发学生的学习的兴趣，取得的效果很显著。

关键词：图像处理技术；MATLAB；GUI

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）09-0094-02

数字图像处理起源于20世纪20年代，随着计算机。信息技术的发展，图像处理技术越来越受到人们的关注目前，已经成为计算机科学、信息技术、工程学、物理、化学、医疗科学等领域学习和研究的对象。数字图像处理技术相关课程已成为很多高等院校首选的开设的专业课。我们学校开始的课程是《数字图像处理与识别》，在教授过程中，为了将理论与实践结合，将图形用户界面（GUI）与数字图像技术相结合，激发学生兴趣，让学生既能对数字图像处理有更深的理解，又能锻炼学生使用GUI的能力，取得效果非常显著，下面介绍GUI与数字图像处理技术相结合的教学过程。

1 图形用户界面（GUI）

GUI是matlab中的一种应用，是matlab中的用户界面设计，或者说是人机交互图形化。GUI是计算机行业的重大研究成果，图形用户界面系统给向非专业人士的极大方便，可以通过界面直观了解仿真的结果。

2 数字图像处理

数字图像处理主要通过计算机对图像进行相应的处理操作，比如去噪、增强、复原、分割、特征提取等。可以分为三个级别的处理方式：低级，中级，高级。简单的说，低级处理的特点是输入和输出都是图像，比如降噪、增强和锐化等技术；中级处理的特点是输入是图像，输出是从这些图像提取的属性，比如边缘提取；高级处理的特点是输入也是图像，输出的是与人类视觉相关的感知函数，比如识别技术。针对专业和学生的情况，主要介绍低级和中级处理，高级处理（图像识别技术）可以作为学生更高的的一个研究领域。

3 设计过程

数字图像处理有很多，为了取得较好的课堂的效果，可以选取一些显示效果较好的技术来设计，寓教于乐。下面分别介绍这些技术的概念和核心程序：

（1）上下旋转：图像的上下旋转就是将图像从上变成下，从下变成上，如此颠倒反复。y=flipud（img）；%img是读取的图像的标识符。

（2）左右旋转：左右旋转可以使图像从左向右，从右向左翻转。

y=fliplr（img）；

（3）任意角度旋转：图片可以按你想要的各种角度旋转，只是需要从输入框中输入你想要旋转的角度。

y=imrotate（img，p1）； %对图像进行旋转操作命令

（4）亮度调节：亮度调节，可以改变图片的亮度，使用户更好的辨认识别图片。

handles.beta = get（handles.liangdutiao，'value'）；

handles.gm = get（handles.duibi，'value'）；

y = imadjust（im，[0 handles.beta]，[0 1]，handles.gm）；

（5）对比度调节：对比度指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，通过调节对比度满足需求。

handles.gm = get（handles.duibi，'value'）；

handles.beta = get（handles.liangdutiao，'value'）；

y = imadjust（im，[0 handles.beta]，[0 1]，handles.gm）；

（6）复古图像变换（图像灰度化）：复古处理就是灰度处理，灰度范围为0-255。I=im2double（y）；

（7）浮雕图像变换：浮雕图像是指图像的前景前向凹处背景，是在图像的灰度化的基础上进行。

（8）反色处理：反色就是补色，反色是与原色叠加可以变为白色的颜色，如图1所示。

I = 255-img；

（9）连环画处理：连环画化处理效果其实就是对灰度图像进行中值滤波，如图1所示。

I=rgb2gray（img）； y = medfilt2（I，[5 5]）；

（10）边缘提取：图像的邊缘是由灰度不连续性所反映的，如图2所示。

f= bwperim （handles.img）；

（11）区域填充：区域填充是一些基本的形态学算法之一，当处理二值图像时，形态学的主要应用是提取对于描绘和表达形状有用的图像成分如图3所示。

f=imfill（handles.img，'holes'）；

参考文献

[1]Rafael.Gonzalez.数字图像处理（第三版）[M].电子工业出版社，2014.

[2]Rafael.Gonzalez. 数字图像处理（MATLAB）（第三版）[M].电子工业出版社，2014.

[3]姚敏.数字图像处理[M].北京：机械工业出版社，2006，（1）.

[4]郑南宁.计算机视觉与模式识别[M].北京：国防工业出版社，1998.

[5]蔡云龙.模式识别[M].西安：西北电讯工程学院出版社，1986.endprint