摘 要

数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高。随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成为可能，由于数字图像处理的各种算法的出现，使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。

针对数字图像处理中程序编写复杂且调试过程繁琐易出错的问题，介绍了一种可用于图像处理的语言—OpenCV语言，并通过实例讨论了OpenCV在图像处理中的应用研究。

本文阐述了在VC 下安装、构建OpenCV编译环境的方法及OpenCV应用程序框架的建立。在对数字图像处理技术进行理论分析的基础上，通过OpenCV的工具函数和多种算法实现了对图形图像的各种处理，包括图像读入与显示、直方图、直方图均衡、领域平均法、中值滤波、图像分割、边缘检测、图像几何变换、图像形态学处理等图像处理功能。

关键字：数字图像处理、OpenCV

Abstract

Digital image processing is a through the computer by a certain algorithm for image processing technology. Digital image processing technology has in various fields have compared widely. Image processing to the very informative, processing speed requirements are higher. Along with the development of computer hardware, digital image real-time processing of has become possible, because of digital image processing all kinds of method, make its appear processing speed faster, the better for the people service.

Digital image processing for programming complex and debugging process trival error-prone problem, this paper introduces a kind of can be used in image processing language - OpenCV language, and through example, discusses the application of OpenCV in image processing.

This paper expounds the next installation, construct in VC OpenCV compile environment method and the establishment of OpenCV application framework. In digital image processing technology in theoretical analysis of the OpenCV basis, through the tools function and various algorithm is presented to image of processing, including image read and display, histogram, histogram equalization, domain average method, median filtering, image segmentation, edge detection, and the image geometric transformation, image morphology processing etc image processing function.

Key words: digital image processing, OpenCV

目 录

第一章 概述 1

1.1课题研究背景、目的及意义 1

1.1.1课题研究背景 1

1.1.2课题研究目的及意义 1

1.2国内外研究概况 2

1.3 数字图像处理内容 3

1.3.1数字图像 3

1.3.2 数字图像处理概念 5

1.3.3数字图像处理研究内容 5

1.3.4数字图像处理特点 6

1.3.5数字图像处理主要应用 6

1.4课题研究内容 7

第二章 OpenCV基本知识介绍 8

2.1 OpenCV简介 8

2.2 OpenCV的特点 8

2.3 OpenCV模块 8

2.4 OpenCV的功能 9

2.5 OpenCV图像处理的应用 10

2.6 OpenCV在Visual Studio 2008 下的安装与配置 10

第三章 基于OpenCV的图像处理 12

3.1彩色图像灰度化 12

3.2 图像增强与平滑 14

3.2.1灰度直方图 14

3.2.2直方图均衡化 15

3.2.3邻域平均法 18

3.2.4中值滤波 20

3.3图像分割与边缘检测 21

3.3.1灰度阈值法分割 21

3.3.2图像边缘检测 23

1）Sobel算子 25

2）Laplace算子 27

3）Canny算子 28

3.4图像几何变换 31

3.4.1图像镜像变换 31

3.4.2图像的缩放 33

3.4综合处理 34

3.4.2 角点检测 34

第四章 系统框架搭建与执行 38

4.1 框架的搭建 38

4.2系统执行 39

第五章 总结与展望 40

5.2 展望 40

致 谢 41

参考文献 42

第一章 概述

1.1课题研究背景、目的及意义

1.1.1课题研究背景

数字图像处理（Digital Image Processing），是指利用数字计算机技术或者其他数字技术，对图像信息进行某些数学运算，以改善图像的视觉效果和提高图像的实用性的技术。总的来说，数字图像处理包括点运算、几何处理、图像增强、图像复原、形态学图像处理、图像压缩编码、模式识别、图像分割、目标检测等。

随着计算机处理能力的不断增强，数学学科的不断发展，数字图像处理学科得到了迅速的发展，同时也越来越广泛地同其他学科快速交叉渗透，图像作为信息获取来源以及信息的利用等方面变得越来越重要。数字图像处理技术目前已经广泛应用于工业、微生物领域、医学、航天航空、军事等许多重要领域，在国民经济中发挥着越来越大的作用。

OpenCV是Intel公司资助的一个开源计算机视觉库。OpenCV作为开放的数字图像处理和计算机视觉软件平台，具有开放C源码、基于Intel处理器指令集开发的优化代码、统一的结构和功能定义、强大的图像和矩阵运算能力、方便灵活的用户接口、同时支持MS-Windows和Linux平台等特点。作为一个基本的计算机视觉、图像处理和模式识别的开源项目，OpenCV可以直接应用于很多领域，作为二次开发的理想工具。

1.1.2课题研究目的及意义

数字图像处理技术是对图像进行分析、加工、和处理以满足视觉、心理及其他要求的技术。数字图像处理技术是一个跨学科的领域，由于计算机科学技术的不断发展，图像处理和分析也逐渐形成自己的科学体系，新的图像处理方法层出不穷，尽管其发展历史不长，但却引起各方人士的关注。首先，视觉是人类最重要的感知手段，图像又是视觉的基础，因此，数字图像成为心理学、生理学、计算机科学等诸多领域的学者研究视觉感知的有效工具。其次，图像处理在军事、遥感、气象等大型应用中有不断增长的需求。图像处理科学对人类具有重要的意义，归结如下三个方面：