matlab 二维低通滤波器,基于Matlab的二维信号滤波设计.doc

基于Matlab的二维信号滤波设计

Matlab课程设计任务书

学生姓名： 专业班级：

指导教师： 工作单位：

题 目: 基于Matlab的二维信号滤波设计

基础强化训练目的

1．理论目的

《数字信号处理》课程设计的目的之一是为了巩固课堂理论学习，并能用所学理论知识正确分析数字信号处理的基本问题和解释数字信号处理的基本现象。

2．实践目的

《数字信号处理》课程设计的目的之二是通过设计具体的各种滤波器掌握滤波器设计方法和步骤。

训练内容和要求

利用MATLAB－图像处理工具箱，(1)设计中值滤波器(medfilt2)对二维信号(数字图像)滤波器，并且显示原图像和滤波结果。(2)对二维信号(数字图像)进行FFT，然后进行低通滤波(即去掉高频分量)，然后再反变换，得到滤波图像，然后反过来，进行高通滤波。

初始条件

1．MATLAB软件

2．数字信号处理与图像处理基础知识

时间安排：

第18周，安排任务

第18周，仿真设计(鉴主13楼计算机实验室)

第18周，完成(答辩，提交报告，演示)

指导教师签名： 2010年1月 日

系主任(或责任教师)签名： 2010年1月 日

目 录

摘 要I

AbstractII

1二维信号(数字图像)数据采集1

1.1图像的选取1

1.2 MATLAB读取方法1

1.2.1 编辑M文件1

1.2.2 图像的读取2

1.2.3查看图像的格式3

1.2.4 灰度值的获取4

2 中值滤波处理5

2.1 中值滤波5

2.1.1中值滤波定义及原理5

2.1.2 中值滤波的实现方法5

2.2 中值滤波器(medfilt2)对二维信号(数字图像)滤波5

3快速傅立叶变化(FFT)7

3.1快速傅立叶变化(FFT)的概念7

3.1.1快速傅立叶变化(FFT)原理及计算公式7

3.1.2函数应用8

3.1.3离散傅立叶逆变换(IFFT)9

3.2二维信号(数字图像)的FFT及其逆变换10

3.3对变换后的图像的说明11

4 低通滤波处理12

4.1 低通滤波器介绍12

4.1.1 巴特沃斯滤波器12

4.1.2 切比雪夫滤波器13

4.2 二维信号(数字图像)的低通滤波处理13

4.3 结果分析15

5 高通滤波处理16

5.1 高通滤波器介绍16

5.2 二维信号(数字图像)的高通滤波处理16

5.3 结果分析18

6 总结与体会19

7 参考文献20

摘 要

MATLAB全称是Matrix Laboratory(矩阵实验室)，一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件，从这一点上也可以看出，它在矩阵运算上有自己独特的特点。这一特点也就决定了MATLAB在处理数字图像上的独特优势。MATLAB与模拟滤波器相对应，在离散系统中广泛应用数字滤波器。它的作用是利用离散时间系统的特性对输入信号波形或频率进行加工处理。或者说，把输入信号变成一定的输出信号，从而达到改变信号频谱的目的。数字滤波器一般可以用两种方法来实现：一种方法是用数字硬件装配成一台专门的设备，这种设备称为数字信处理机；另一种方法就是直接利用通用计算机，将所需要的运算编成程序让通用计算机来完成，即利用计算机软件来实现。MATLAB－图像处理工具箱，对二维信号(数字图像)进行快速傅立叶变换与反变换，并且设计中值滤波器、低通滤波器和高通滤波器对二维信号(数字图像)进行滤波。

关键词：图像处理工具箱 二维数字图像处理Abstract

MATLAB stands for Matrix Laboratory (matrix laboratory), a start it is a dedicated numerical matrix software can also be seen from this point, it matrix operations have their own unique characteristics. This feature also determines the MATLAB in dealing with digital images on a unique advantage. MATLAB image processing toolbox is supported by a series of image p