数字图像处理：二维中值滤波在地下水模拟中的应用

"胡学龙编著的《数字图像处理（第3版）》是一本深入探讨数字图像处理的教材，包含多个章节，涵盖了图像处理的基础知识、图像的数字化与显示、图像变换与二维数字滤波、图像编码与压缩、图像增强、图像复原、图像分割、数学形态学及其应用和彩色图像处理等内容。书中的思考题和习题旨在帮助读者理解和掌握这些概念和技术。在实际应用中，例如地下水数值模拟中可能会遇到受干扰的二维图像问题，可以通过数字图像处理技术进行解决。" 在本示例中，讨论了如何处理受干扰的二维图像。具体来说，采用了3×3窗口的中值滤波方法来消除图像噪声。中值滤波是一种非线性滤波方法，尤其适用于去除椒盐噪声或斑点噪声。在3×3窗口内，选取中心像素的灰度值为其周围像素灰度值的中值，这样可以有效地平滑图像，同时保持边缘的清晰度，因为边缘处的像素值通常在邻近像素中变化较大，不易被中值所平均。 给出的MATLAB代码片段展示了如何实现这个过程。矩阵`I`代表了一个受干扰的二维图像，其中1表示背景，5表示正常区域，而8可能是图像中的噪声点。使用`medfilt2`函数对`I`进行二维中值滤波，生成的结果存储在矩阵`J`中。通过比较`I`和`J`，可以看到`J`中的噪声点（如值为8的像素）已被过滤掉，而图像的主要结构（值为5的连续区域）得以保留，从而实现了图像的净化。 这个例子说明了数字图像处理技术在解决实际问题中的应用，尤其是在地下水数值模拟等科学领域，通过对图像数据的处理，可以更准确地分析和理解地下水的分布和动态变化。此外，这也反映了《数字图像处理（第3版）》这本书的教学目标，即教授读者如何运用这些理论和算法去解决实际工程问题。