# 图像处理综合教学案例库

本案例库面向高校《数字图像处理》《机器视觉》《模式识别》《计算机视觉基础》《智能制造检测》《遥感图像处理》等课程,围绕 8 张输入图像构建从图像读取、预处理、核心算法、指标统计到结果保存的完整教学流程。

图像源说明

所有输入图像统一放在 images/ 目录中:

  • fig1.png:带噪声桌面静物图像,用于滤波去噪与质量评价。
  • fig2.png:低照度室内场景图像,用于增强、Gamma 校正与直方图均衡化。
  • fig3.png:机械零件图像,用于边缘检测和形态学轮廓提取。
  • fig4.png:散乱硬币图像,用于阈值分割、连通域分析和圆形目标计数。
  • fig5.png:显微细胞图像,用于细胞分割、形态学去噪和计数。
  • fig6.png:水果成熟度渐变图像,用于 HSV 颜色分割和成熟度分析。
  • fig7.png:金属表面缺陷图像,用于工业缺陷检测和面积统计。
  • fig8.png:遥感/航拍场景图像,用于水体、植被、裸地/农田区域提取。

案例清单

  1. 01_图像增强与去噪/图像加噪与滤波去噪/图像加噪与滤波去噪.jl
    • 知识点:灰度化、均值滤波、高斯滤波、中值滤波、方差与边缘强度。
  2. 01_图像增强与去噪/低照度图像增强与直方图均衡化/低照度图像增强与直方图均衡化.jl
    • 知识点:对比度拉伸、Gamma 校正、直方图均衡化、亮度与对比度指标。
  3. 02_边缘检测与形态学/边缘检测与形态学轮廓提取/边缘检测与形态学轮廓提取.jl
    • 知识点:Sobel 边缘检测、二值化、形态学闭运算、连通域数量统计。
  4. 03_图像分割与区域分析/硬币圆形目标检测与计数/硬币圆形目标检测与计数.jl
    • 知识点:Otsu 阈值、连通域分析、面积筛选、圆度计算。
  5. 03_图像分割与区域分析/细胞图像分割与计数/细胞图像分割与计数.jl
    • 知识点:显微图像增强、阈值分割、形态学去噪、细胞面积分布。
  6. 03_图像分割与区域分析/水果颜色分割与成熟度分析/水果颜色分割与成熟度分析.jl
    • 知识点:RGB/HSV 转换、颜色阈值分割、成熟度比例分析。
  7. 04_工业视觉检测/金属表面缺陷检测/金属表面缺陷检测.jl
    • 知识点:背景估计、高通差分、缺陷分割、缺陷面积占比。
  8. 05_遥感与场景分析/遥感水体与植被区域提取/遥感水体与植被区域提取.jl
    • 知识点:HSV 场景分割、水体提取、植被提取、区域面积比例统计。

运行方式

在 Syslab Julia 环境中进入任意案例脚本所在目录,直接运行对应 .jl 文件即可。每个脚本都使用相对路径 ../../images/figX.png 读取输入图像,并在本案例目录下生成 output/ 文件夹保存结果图像。

示例:include("图像加噪与滤波去噪.jl")

TyImageProcessing 使用说明

案例使用 Syslab 内置 TyImageProcessing 函数库完成图像读取、写入、类型转换、增强、滤波、阈值分割、形态学处理和区域分析,包括 imread、imwrite、rgb2gray、im2double、im2uint8、mat2gray、imadjust、histeq、fspecial、imfilter、imgaussfilt、medfilt2、edge、graythresh、imbinarize、strel、imopen、imclose、bwlabel、regionprops 等函数。

颜色分割案例使用 TyPlot 函数库中的 rgb2hsv 完成 RGB 到 HSV 颜色空间转换,再结合 TyImageProcessing 的图像读写和形态学处理函数完成结果生成。

窗体显示说明

每个案例均保留结果图像保存到本地 output/ 目录的能力,同时新增窗体显示流程。脚本中的 showIntermediateResults 参数控制是否弹出图像窗体,默认为 true。显示时会优先使用 TyPlot + TyImageProcessing 的 imshow,并在控制台输出“窗体显示:XXX”作为中文说明。

函数说明规范

当前脚本中的自定义函数仅用于窗体显示、掩膜保存或指标统计等教学辅助流程;核心图像处理算法统一调用 TyImageProcessing 或 TyPlot 内置函数。

后续可扩展方向

  • 图像处理教学 App
  • 文档图像透视校正
  • 图像配准与变化检测
  • 全景拼接
  • PCB 缺陷检测
  • 车道线检测
  • 深度学习目标检测