用于平滑的掩膜数值有啥规律

Posted 2023-04-26

平滑的掩膜是一种在数字图像处理中常用的滤波器，用于平滑图像并去除噪声。掩膜的数值决定了平滑的程度，一般来说，数值越大，平滑的程度越高，图像的细节信息也会被模糊掉。掩膜的数值有以下几种规律：
1. 均值滤波器：均值滤波器的掩膜数值都相等，通常为1/N，其中N为掩膜的大小（即像素点的数量）。均值滤波器可以平滑图像并去除噪声，但会导致图像的细节信息丢失。
2. 高斯滤波器：高斯滤波器的掩膜数值是根据高斯函数计算得到的，数值越大，平滑的程度越高。高斯滤波器可以平滑图像并去除噪声，同时保留图像的细节信息。
3. 中值滤波器：中值滤波器的掩膜数值是中心像素周围的像素值的中位数。中值滤波器可以去除椒盐噪声等噪声，但对于平滑程度较高的图像效果不佳。
4. 双边滤波器：双边滤波器的掩膜数值是根据像素之间的距离和像素值之间的差异计算得到的。双边滤波器可以平滑图像并去除噪声，同时保留图像的边缘信息。
总的来说，掩膜数值的大小取决于图像的特点和处理的目的，需要根据实际情况进行选择。 参考技术A 用于平滑的掩膜数值的规律是，数值越大，平滑效果越明显，图像的细节和锐度程度会相应减少。

掩膜是一个由若干个数值构成的矩阵，应用于图像平滑处理时，需要对掩膜矩阵中的每一个数值与被平滑的图像矩阵中对应位置的像素值相乘，再将所有结果求和并除以掩膜中所有数值的和，得到平滑后的像素值。

掩膜数值越大，说明掩膜矩阵中更多的数值参与计算，因此平均值更加平滑，图像的细节和锐度程度就相应减少，整体上可能表现为图像变得模糊。反之，掩膜数值较小的情况下，像素值的贡献更具局部性，锐度和细节表现会更加突出，但平滑效果可能不够显著。
选择掩膜数值的大小应根据具体情况和需要来确定，权衡平滑效果和图像细节表现之间的关系。 参考技术B 用于平滑的掩膜数值有什么规律，邻域平均法和加权平均法在消除噪声的同时，都不可避免地带来平均化的缺憾，致使尖锐变化的边缘或线条变得模糊。考虑图像中目标物体和背景一般都具有不同的统计特性，即不同的均值和方差，为保留一定的边缘信息，可采用选择式掩膜平滑滤波，这样可以得到较好的图像细节。这种方法以尽量不模糊边缘轮廓为目的。

  1．基本原理

  选择式掩膜平滑方法取5×5的模板窗口，以中心像素为基准点，制作4个五边形、4个六边形、一个边长为3的正方形共9个形状的屏幕窗口，分别计算每个窗口内的平均值及方差。由于含有尖锐边缘的区域，方差必定比平缓区域大，因此采用方差最小的屏蔽窗口进行平均化。这种方法在完成滤波操作的同时，又不破坏区域边界的细节。这种采用9种形状的屏蔽窗口，分别计算各窗口内的灰度值方差，并采用方差最小的屏蔽窗口进行平均化的方法，也称为自适应平滑方法。下图为9种屏蔽窗口的模板 参考技术C 平滑掩膜数值的规律是，它们的值通常从中心向外逐渐减小，最外层的值最小，最内层的值最大。它们的值也可以是正数，负数或零，取决于掩膜的类型。此外，掩膜的大小也会影响掩膜数值的规律，掩膜越大，掩膜数值越小，反之亦然。最后，掩膜的形状也会影响掩膜数值的规律，如椭圆形掩膜会有不同的数值规律，而方形掩膜则会有不同的数值规律。 参考技术D 平滑的掩膜数值通常遵循以下规律：

1. 数值总和为1：每个掩膜内的数值之和应为1，这是为了确保掩膜不改变图像的亮度级别。

2. 数值越大，平滑效果越明显：当掩膜内的数值越大时，平滑效果越明显，因为更多的像素被考虑在内。

3. 数值越小，边缘保留效果越好：当掩膜内的数值越小时，边缘保留效果越好，因为更少的像素被平滑掉。

4. 数值对称：通常情况下，掩膜的数值应该是对称的，以确保平滑效果不会导致图像形状的变化。

这些规律是经过实践总结出来的，可以根据具体的需求和实验情况进行调整。

matlab软件是啥软件？有啥用途

MATLAB是一款主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境的软件。

一、MATLAB软件的简介：

MATLAB由美国mathworks公司所发布，主要应用方面是数值计算、可视化程序设计、交互式程序设计等高科技计算环境。

它集数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等各种十分强大的功于一个易于使用、便于观察的视窗之内，可以为科学研究与工程设计等工作以及其他需要进行有效数值计算的众多科学任务提供了一种具体而又全面的解决方法。

同时，MATLAB还在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

二、MATLAB的主要功能有以下几个方面：

1、进行数值分析。

2、可以带入数值和符号并进行相关计算。

3、在工程方面，还可以利用科学的方法绘制复杂精确的图像。

4、运用于控制系统时，可以进行设计与仿真等内容。

5、在面对数字图像时，可以对图像进行处理，编辑图像的内容。

6、可以对数字信号进行处理。

7、在通讯系统中，可以完成设计与仿真等任务。

8、除了工程领域之外，还可以应用于财务与金融工程的分析与仿真等工作。

扩展资料：

MATLAB在使用时，显现出以下强大的优势特点：

1、利用强大的数值计算及符号计算功能，能使用户直观简便地进行繁杂的数学运算分析。

2、MATLAB具有全面、强大的图形处理功能，可以轻易实现计算结果和编程的可视化。

3、MATLAB的用户界面十分简洁，接近数学表达式的自然化语言，使学习者可以很轻松地学习并掌握。

4、MATLAB内部备有功能丰富的应用工具箱，为用户提供了大量方便实用的处理工具。

参考资料来源：百度百科-MATLAB

参考技术A http://www.people.cornell.edu/pages/jf262/matlab/matlablearn/

1. MATLAB的概况

MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。

MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多.

当前流行的MATLAB 5.3/Simulink 3.0包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox).工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包.功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能.学科工具包是专业性比较强的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类.

开放性使MATLAB广受用户欢迎.除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包.

2. MATLAB产生的历史背景

在70年代中期,Cleve Moler博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序库.EISPACK是特征值求解的 FOETRAN程序库,LINPACK是解线性方程的程序库.在当时,这两个程序库代表矩阵运算的最高水平.

到70年代后期,身为美国 New Mexico大学计算机系系主任的Cleve Moler,在给学生讲授线性代数课程时,想教学生使用EISPACK和LINPACK程序库,但他发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间,于是他开始自己动手,利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序.Cleve Moler给这个接口程序取名为MATLAB,该名为矩阵(matrix)和实验室(labotatory)两个英文单词的前三个字母的组合.在以后的数年里,MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软件广为流传.

1983年春天,Cleve Moler到Standford大学讲学,MATLAB深深地吸引了工程师John Little.John Little敏锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景.同年,他和Cleve Moler,Steve Bangert一起,用C语言开发了第二代专业版.这一代的MATLAB语言同时具备了数值计算和数据图示化的功能.

1984年,Cleve Moler和John Little成立了Math Works公司,正式把MATLAB推向市场,并继续进行MATLAB的研究和开发.

在当今30多个数学类科技应用软件中,就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类.一类是数值计算型软件,如MATLAB,Xmath, Gauss等, 这类软件长于数值计算,对处理大批数据效率高;另一类是数学分析型软件,Mathematica,Maple等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精确解,其缺点是处理大量数据时效率较低.MathWorks公司顺应多功能需求之潮流,在其卓越数值计算和图示能力的基础上,又率先在专业水平上开拓了其符号计算,文字处理,可视化建模和实时控制能力,开发了适合多学科,多部门要求的新一代科技应用软件MATLAB.经过多年的国际竞争, MATLAB以经占据了数值软件市场的主导地位.

在MATLAB进入市场前，国际上的许多软件包都是直接以FORTRANC语言等编程语言开发的。这种软件的缺点是使用面窄，接口简陋，程序结构不开放以及没有标准的基库，很难适应各学科的最新发展，因而很难推广。MATLAB的出现，为各国科学家开发学科软件提供了新的基础。在MATLAB问世不久的80年代中期，原先控制领域里的一些软件包纷纷被淘汰或在MATLAB上重建。

MathWorks 公司1993年推出了MATLAB 4。0版，1995年推出4。2C版（for win3。X）1997年推出5。0版。1999年推出5。3版。MATLAB 5。X较MATLAB 4。X无论是界面还是内容都有长足的进展，其帮助信息采用超文本格式和PDF格式，在Netscape 3。0或IE 4。0及以上版本，Acrobat Reader中可以方便地浏览。

时至今日，经过MathWorks公司的不断完善，MATLAB已经发展成为适合多学科，多种工作平台的功能强大大大型软件。在国外， MATLAB已经经受了多年考验。在欧美等高校，MATLAB已经成为线性代数，自动控制理论，数理统计，数字信号处理，时间序列分析，动态系统仿真等高级课程的基本教学工具；成为攻读学位的大学生，硕士生，博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门，MATLAB被广泛用于科学研究和解决各种具体问题。在国内，特别是工程界，MATLAB一定会盛行起来。可以说，无论你从事工程方面的哪个学科，都能在MATLAB里找到合适的功能。

2．MATLAB的语言特点

一种语言之所以能如此迅速地普及，显示出如此旺盛的生命力，是由于它有着不同于其他语言的特点，正如同FORTRAN和C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样，被称作为第四代计算机语言的MATLAB，利用其丰富的函数资源，使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。 MATLAB最突出的特点就是简洁。MATLAB用更直观的，符合人们思维习惯的代码，代替了C和 FORTRAN语言的冗长代码。MATLAB给用户带来的是最直观，最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。

1）。语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由，利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。可以说，用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。

具有 FORTRAN和C等高级语言知识的读者可能已经注意到，如果用FORTRAN或C语言去编写程序，尤其当涉及矩阵运算和画图时，编程会很麻烦。例如，如果用户想求解一个线性代数方程，就得编写一个程序块读入数据，然后再使用一种求解线性方程的算法（例如追赶法）编写一个程序块来求解方程，最后再输出计算结果。在求解过程中，最麻烦的要算第二部分。解线性方程的麻烦在于要对矩阵的元素作循环，选择稳定的算法以及代码的调试动不容易。即使有部分源代码，用户也会感到麻烦，且不能保证运算的稳定性。解线性方程的程序用FORTRAN和C这样的高级语言编写，至少需要四百多行，调试这种几百行的计算程序可以说很困难。以下用MATLAB编写以上两个小程序的具体过程。

MATLAB求解下列方程，并求解矩阵A的特征值。

Ax=b,其中：

A= 32 13 45 67

23 79 85 12

43 23 54 65

98 34 71 35

b= 1

2

3

4

解为：x=A\b;设A的特征值组成的向量e，e=eig（A）。

可见，MATLAB的程序极其简短。更为难能可贵的是，MATLAB甚至具有一定的智能水平，比如上面的解方程，MATLAB会根据矩阵的特性选择方程的求解方法，所以用户根本不用怀疑MATLAB的准确性。

2）运算符丰富。由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。

3）MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环，while循环，break语句和if语句），又有面向对象编程的特性。

4）程序限制不严格，程序设计自由度大。例如，在MATLAB里，用户无需对矩阵预定义就可使用。

5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。

6）MATLAB的图形功能强大。在FORTRAN和C语言里，绘图都很不容易，但在MATLAB里，数据的可视化非常简单。MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。

7）MATLAB的缺点是，它和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢。由于MATLAB的程序不用编译等预处理，也不生成可执行文件，程序为解释执行，所以速度较慢。

8）功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色。MATLAB包含两个部分：核心部分和各种可选的工具箱。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能，图示建模仿真功能，文字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具箱用于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的，如control,toolbox,signl proceessing toolbox,commumnication toolbox等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的，所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序，而直接进行高，精，尖的研究。

9）源程序的开放性。开放性也许是MATLAB最受人们欢迎的特点。除内部函数以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件，用户可通过对源文件的修改以及加入自己的文件构成新的工具箱。 参考技术B 1）用途：抛弃楼上的术语，用途就是两个字——“仿真”。
假设你现在要设计一个项目，到底可不可行？你只要把项目的参数（电压、电阻、速率等）输入的matlab里面，就可以得到结果。

2）好不好找工作，找什么样的工作：如果你从事控制领域的设计工作，matlab必不可少。

但是注意，matlab只是一个工具。它仿真你的构思。前提是你要有一定的构思。纯matlab是找不到任何工作的。必须要有相关的专业知识、设计思想。

所以一方面好好学习理论知识，尽最大可能结合实际，另一方面灵活运用matlab实现自己的设计。

3）如果要学好matlab应该先从它的什么地方开始下手最好? 不要买《matlab入门》之类的书。最好的学习方法永远是从例子开始。买一些你领域里面的《实例》书，读懂每个例子。搞清楚每个语句，那你就入门了。

4）help。不得不提，help是最有用的学习工具。所有matlab函数都可以在里面找到解释。如果英语不好，可以借助词典。 参考技术C MATLAB 是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
使用 MATLAB，您可以较使用传统的编程语言（如 C、C 和 Fortran）更快地解决技术计算问题。 MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。 MATLAB 提供了很多用于记录和分享工作成果的功能。可以将您的 MATLAB 代码与其他语言和应用程序集成，来分发您的 MATLAB 算法和应用。

说白了就是一种高级编程软件。

参考资料：互动百科

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MATLAB 的名称源自 Matrix Laboratory ，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。 MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用 MATLAB 产品的开放式结构，可以非常容易地对 MATLAB 的功能进行扩充，从而在不断深化对问题认识的同时，不断完善 MATLAB 产品以提高产品自身的竞争能力。

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