西南科技大学本科生毕业论文
1.2 国内外研究现状及发展趋势
近几十年来由于计算机技术的蓬勃发展，图像处理技术也得到了空前的发展和应用。目前，图像处理技术已经广泛应用于工业、军事、医学、交通、农业、天气预报、银行、超市、重要部门的监控报警系统、可视电话、网络传输等等领域，成为各个学科学习和研究对象。随着图像处理技术的广泛应用，学习和掌握这门科学显得格外重要，图像处理已经成为信息技术相关领域的核心课程。
经过多年的发展，现在的电子图像处理技术已具有了更好的再现性、占用的频带更宽、适用面宽、具有较高的灵活性等特点。
不论在哪种通讯手段中，人们都更愿意选择直观的图像表达。因此，未来社会对图像传递信息的要求越来越高，及时性、直观性、客观性等发展条件都对现有的数字图像处理技术提出了挑战。
计算机数字图像处理技术在未来信息技术方面将会发挥的重要作用早已被人们看到，对于计算机图像技术的发展道路，大致可以归结出3个原则性内容：①未来数据图像技术强调高清晰度、高速传输、实时图像处理、三维成像多维成像、智能化、自动化等方向发展。②未来数字图像处理技术强调操作、运用的方便性。图像处理集中化趋势是必然存在的。③更新的理论研究与更快的算法研究。理论走在实践的前面，已经是现代科学的特点。未来数字图像处理技术的实际运用要取得更多的发展，必然离不开理论和研究方法的更新，新理论中包括小波分析、分形几何、形态学、遗传算法等都将得到更深层次的发展。图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在不少困难，因人类本身对自己的视觉过程还了解甚少，因此计算机视觉是一个有待人们进一步探索的新领域。
数字图像处理技术的有效应用在人们日常生活中就能切身地感受到，不管是看电视、看电影、上网还是移动通信，每个人都与这种技术发生着最紧密的联系。数字图像处理技术的发展关系到每个人对优越的社会生活、现代物质享受的程度的深浅。所以，对之进行及时的研究和关注在电子通信行业中是非常重要的。
1.3 生产需求状况
图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人
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类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大。在航天和航空技术、生物医学工程、通信工程、工业和工程、军事公安、文化艺术、机器人视觉、视频和多媒体系统、科学可视化、电子商务等各个方面和领域都有着广泛的需求与应用。
1.4 课题设计背景和意义
随着光电设备和计算机硬件的高速发展，数字图像处理技术在PC平台上的应用已经十分广泛。通常情况下，这一类的分析处理过程往往需要使用专用软件来完成，最为常见的有Matlab等。虽然这一类专用软件功能丰富、强大，但仍存在一定的局限性。以Matlab为例，该软件几乎具备了各种数据类型，甚至数据模型的分析处理能力；但也正是由于其功能过于丰富，并不能很好地满足各个方面的需求。另外，待处理的图像类型可能有很多种，如14位的红外传感器灰度图像，Matlab不可能保证兼容所有的类型。因此，单独开发专用的图像处理程序非常必要。MFC的出现使得程序快速开发成为可能，又由于其代码使用C++语言编写，运行效率高、执行速度快，非常适合图像处理方面的应用。
所谓图像处理，就是对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或应用需求的行为。视觉是人类从大自然中获取信息的最主要的手段。据统计，在人类获取的信息中，视觉信息约占60％，听觉信息约占20％，其他的如味觉信息、触觉信息等加起来约占20％。由此可见视觉信息对人类的重要性，而图像正是人类获取视觉信息的主要造径。所谓“图”，就是物体透射或者反射光的分布；“像”是人的视觉系统接收图的信息而在大脑中形成的印象或认识。前者是客观存在的，而后者是人的感觉，图像就是两者的结合。
1.5 本文结构
本文以MFC技术为基础，概述了如何运用VC++和OpenCV编译一个简单的数字图像处理系统以实现图像读入。图像平滑、梯度锐化、区域生长和图像提取的功能。
第一章为绪论，主要介绍课题的研究背景、目的和意义；第二章为数字图像处理概论的介绍，主要介绍了数字图像处理作为一个当今社会需求相当大的技术的研究目的和主要内容以及它在当今人类生活中所扮演的重要作用,本章还介绍了本次设计所需具备的知识和多要运用的平台；第三章为系统的需求分析，对程序所需实现的功能和总体要
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求进行了分析，从而获得本次设计对功能数据的要求；第四章则为系统的设计实现，也是本文的核心内容。本章讲解了系统所需功能的实现过程以及实现后所得图像的效果对比和分析，完成了课题要求的提取腹腔中肝脏部分的内容。
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第2章 数字图像概论
2.1数字图像及图像处理
数字图像处理（Digital Image Processing）是一门关于如何使用计算机对图像进行处理的学科，而数字图像是由被称做像素的小块区域组成的二维矩阵。对于单色即灰度图像而言，每个像素的亮度用一个数值来表示，通常数值范围在0～255之间，即可用一个字节来表示，0表示黑、255表示白，而其他表示灰度。
彩色图像可用红、绿、蓝三元组组成的二维矩阵来表示。通常，三元组的每个数值也是在0～255之间，0表示相应的基色在该像素中没有，而255则代表相应的基色在该像素中去得的最大值，这种情况下每个像素可用三个字节来表示。
所谓图像处理，就是对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或者应用需求的行为。图像处理的手段有光学方法、电子学（数字）方法。电子学（数字）方法是指用计算机加工处理图像，通过各种处理算法来实现对图像内容的处理。它通常由一个微型、小型、至大型计算机与图像处理机或由一个专用计算机来执行。
2.2 数字图像处理的目的和主要内容
一般而言，对图像进行加工和分析主要有如下3方面的目的： ①提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的。
②提取图像中所包含的的某些特征或特殊信息，以便于计算机进行分析。 ③对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的储存和传输。
不管图像处理是出于何种目的，都需要用计算机图像处理系统对图像数据进行输入、加工和输出，因此数字图像处理研究的内容主要有一下7个过程。
1、图像获取、表示和表现
该过程主要是把模拟图像信号转化为计算机所能接受的数字形式，以及把数字图像显示和表现出来（如打印）。这一过程主要包括摄取图像、光电转换机数字化等几个步骤。
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2、图像增强
图像增强是对图像质量在一般意义上的改善。利用各种数学方法和变换手段提高图像中目标与非目标(如背景)的对比度与清晰度，达到突出目标，有效地表示和提示图像，以利于人或机器进行分析处理的目的。图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量，可使图像中物体轮廓清晰，细节明显；强化低频分量，可减少图像中噪声影响。该部分主要研究各种增强模型和处理方法。
3、图像复原
在景物成像过程中，由于成像设备与物体的相对运动、介质散射、系统畸变(如成像系统的变焦、成像器材的固有缺陷)、噪声干扰等因素会造成图像质量降低，称之为“退化”，典型现象是图像模糊。使退化的图像恢复本来面目，真实反映原景物图像的处理，称为图像复原。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般而言，应根据降质过程建立“降质模型”再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。该部分主要研究各种校正模型和处理方法。
4、图像分割
图像分割是数字图像处理中的关键技术之—，也是图像处理中最困难的问题之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。因此，对图像分割的研究还在不断深入之中，是目前图像处理中研究的热点之一。
5、图像分析
图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息，从而建立对图像的描述。而图像描述是图像识别和理解的必要前提。作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。随着图像处理研究的深入发展，已经开始进行三维物体描述的研究，提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。
6、图像重建
图像重建与上述的图像增强、图像复原等不同。图像增强、图像复原的输入是图像，处理后输出的结果也是图像，而图像重建是指从数据到图像的处理，即输入的是某种数
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