MATLAB实现基于巴特沃斯高通滤波器的图像锐化系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB构建巴特沃斯高通滤波器，通过频率转换与双线性变换设计数字滤波器，对图像进行频域处理，有效增强高频细节以实现锐化效果。

详 情 说 明

基于巴特沃斯高通滤波器的图像锐化处理系统

项目介绍

本项目实现了一个基于巴特沃斯高通滤波器的图像锐化处理系统。系统采用模拟滤波器原型设计法构建巴特沃斯高通滤波器，通过频率转换技术获得相应模拟滤波器，再运用双线性变换法将其转换为数字滤波器。通过对输入图像进行频域滤波处理，有效抑制低频分量、保留高频分量，从而增强图像的边缘和细节特征，达到图像锐化的效果。

功能特性

• 巴特沃斯滤波器设计：采用巴特沃斯滤波器原型设计方法，确保通带内幅度响应最大限度地平坦
• 频率域转换技术：实现从模拟低通原型到模拟高通滤波器的精确转换
• 双线性变换法：将模拟滤波器转换为数字滤波器，避免频率混叠现象
• 图像频域处理：在频率域对图像进行滤波处理，保留高频细节信息
• 多参数可调：支持滤波器阶数、截止频率等关键参数灵活配置
• 完整可视化输出：提供滤波器响应特性、处理结果对比和参数报告

使用方法

1. 准备输入图像：将待处理的灰度图像放置在指定目录
2. 设置处理参数：

- 滤波器阶数：正整数，默认值为2 - 截止频率：归一化频率值，范围0-1 - 图像尺寸：系统自动获取，也可手动设置

1. 执行处理程序：运行主程序开始图像锐化处理
2. 查看输出结果：

- 频域滤波器响应特性图（幅度响应和相位响应） - 锐化处理后的灰度图像 - 滤波前后图像对比图 - 处理参数详细报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 支持的操作系统：Windows 10/11, macOS 10.14+, Linux Ubuntu 16.04+

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，包括图像读取与预处理、巴特沃斯高通滤波器设计、频率域滤波操作、结果可视化展示以及处理报告生成等功能模块。该文件整合了从参数配置到最终输出的完整处理链路，确保用户能够通过简单调用即可完成整个图像锐化处理过程。