王宗宜

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200000）

从专业角度分析，数字处理技术就是在计算机的支撑下，实现图像的目的性与针对性的变换与处理。目前，数字图像处理技术的应用极具广泛性，社会生活中随处可见，如二维码的扫描、网络连接的操作、手机指纹识别以及医学领域的X光透视等，这些都是应用数字处理技术的表现。因此，要以MATLAB软件为依托，对其在数字图像中的应用进行分析，以实现对数字图像处理模式与价值的深入理解。

1 对图像处理技术涵义以及数字处理技术发展的分析

针对图像处理技术，其依托计算机，以计算机相关性能为基础，强化图像信号向数字信号的转化，为分析与处理提供便利，涉及图像变换、增强、分割以及特征提取等，是操作方法与应用技术的结合。在发展初期，图像处理的主要目的是进行图像质量的改善，以期增强图像呈现的视觉效果。随着科技的不断进步，数字图像处理技术在整个行业中凸显先进性，优势突出，强化信息的分析理解与高效利用，在医疗、科研等领域得到广泛应用，优势突出。

2 MATLAB图像处理工具箱功能原理及优势

2.1 MATLAB软件以及数字图像处理技术的基本原理

对于MATLAB，其功能较多，是综合性软件，工具包众多，而MATLAB图像处理工具箱是其中工具包的一部分。从图像处理原理上进行分析，MATLAB就是借助数组进行图像颜色或者灰度的表示，借助其自身强大的计算能力，实现对数据组变换与处理的目的，以促进数字图像处理的完成。

2.2 MATLAB数字图像处理的优势与原因

MATLAB是以技术运算为基础的高性能语言，能够实现算法开拓、数据可视化以及分析计算等功能，将其融于更加优质的操作背景下，依托数学原理，实现问题处理。其次，MATLAB工具箱组成丰富，具备突出的绘图功能，尤其是在数据统计分析、信号处理以及设计仿真领域作用更加显著，强化凸显图像矩阵的转化，发挥公式化在图像处理中的作用。

MATLAB软件图像处理功能之所以强大，主要依托其在数组以及矩阵计算中的优势实现的，忽视图像格式等问题，依据多样函数，满足复杂图像处理的目的。同时，随着算法的不断优化，图像处理技术水平不断提升，工作效率得到较大幅度提高。除此之外，算法在应用的时候既能够达到统计数据的快速获取，还能更为直接地获取直观图示。

3 结合MATLAB软件对MATLAB图像处理工具箱主要功能的介绍

3.1 图像变换功能强调图像多项处理，强化图像质量的提升

针对图像变换，主要是实现时空域向频率域的转化。以正交变换的性质与特征为基础，将整个图像置于变化域中进行操作处理。从本质上分析，图像变换就是对图像进行一系列操作，如滤波、压缩以及编码等，实现分析以及信息提取的目的。从作用角度分析，图像变换的最终目的是增强图像呈现效果。

3.2 图像压缩实现对规模数据的去冗操作，节省存储空间与传递时间

对于图像压缩，其面对的规模庞大的图像数据资源，主要操作时对其进行去冗余化处理，有效降低表示信号的数码的数量，在根本上有效环节信息存储压力，减少传递时间。

3.3 图像分割与图像增强

立足图像处理领域，一个常用操作即对图像进行特殊性质部分的提取，此时，就需要在图像中进行目标的提取，从定义上讲，就是图像的分割。从类型上分析，分割法类型多样，如边界法、边缘法等；图像增强主要是依托多种手段，改变图像呈现效果，抑或是将其改变为便于观察与分析的效果，这一功能应用较为普遍，例如灰度变换法、锐化滤波等。

4 举例说明MATLAB在数字图像处理中的应用

MATLAB的数字图像处理能力极强，提供了更加宽泛的处理多维陈列的函数组合，囊括了图像的二维数字阵列，下面举例进行分析。

4.1 以定量分析为基础的傅里叶变换

对于傅里叶变换，其代表的是线性系统分析工具，是定量分析的一种，主要依托数字化系统以及采样点实现。借助傅里叶学习，能够实现对图像处理实践的深入理解。傅里叶变换与一维信号的傅里叶变换具有统一性，但是，在二维方面存在差异，需要借助fft2（）实现，效果如图1。

图1 傅里叶图像变换示意图

4.2 直方图均衡法满足图像转化与增强的需求

对于图像增强，主要是结合一定需求，强化图像中制定信息的强化，与此同时，达到对不相关信息的弱化，在根本上大大凸显对比度的增强。这一方法的作用是达到对特定区域的深入研究。直方图代表了空间域处理技术的基础，其均衡化主要借助灰度变化法实现，实现由一幅图向另一幅均衡直方图的过渡，变换效果如图2所示。

图2 直方图均衡法

5 结束语

综上，随着科技不断进步，数字图像处理技术得到更加广泛的应用，同时，整个社会对其需要也呈现上升趋势。MATLAB数字图像处理工具箱积极代表性。为此，要全面分析MATLAB在数字图像处理中的应用，掌握应用的原理，肯定其优势，强化使用者对MATLAB在数字图像处理中应用的认识，以期更好发挥其自身价值，为整个社会提供更加优质的服务。