图像处理基本处理
实验目的
1、熟悉并掌握MATLAB工具的使用；?
2、实现图像的读取、显示、存储、平移、镜像、放大、缩小及旋转操作；
3、掌握常用的插值方法，并了解其优缺点。
实验环境
MatLab2016
实验内容
题目一
读入一幅RGB图像，变换为灰度图像和二值图像，并在同一个窗口内分别显示RGB图像和灰度图像，注上文字标题,并将结果以文件形式存到磁盘上。
代码
I = imread('D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture1.jpg');
subplot(3,1,1);
imshow(I);
title('原图像');
i = rgb2gray(I);
subplot(3,1,2);
imshow(i);
title('灰度图像');
imwrite(i,'D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture2.jpg');
a = im2bw(I,0.5);
subplot(3,1,3);
imshow(a);
title('二值图像');
imwrite(a,'D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture3.jpg');
结果
题目二
对图像执行平移、镜像（水平镜像、垂直镜像）放大、缩小及旋转操作，其中放大、旋转操作分别采用最近邻插值及双线性插值方法实现，要求根据算法自己编写代码实现，并分析两种插值方法的优缺点。
平移
平移代码
I=imread('D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture1.jpg');
subplot(2,1,1);
imshow(I);
title('原图像');
[M,N,C]=size(I);
g=zeros(M,N,C);
for color=1:3
for i=1:M
for j=1:N
newx=i+30;
newy=j+30;
if((newx<=M)&&(newy<=N))
g(newx,newy,color)=I(i,j,color);
end
end
end
end
subplot(2,1,2);
imshow(uint8(g));
title('平移');
平移结果
水平镜像
水平镜像代码
I=imread('D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture1.jpg');
subplot(2,1,1);
imshow(I);
title('原图像');
[M,N,C]=size(I);
g=zeros(M,N,C);
for color=1:3
for i=1:M
for j=1:N-1
g(i,j,color)=I(i,N-j,color);
end
end
end
subplot(2,1,2);
imshow(uint8(g));
title('水平镜像');
水平镜像结果
垂直镜像
垂直镜像代码
I=imread('D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture1.jpg');
subplot(2,1,1);
imshow(I);
title('原图像');
[M,N,C]=size(I);
g=zeros(M,N,C);
for color=1:3
for i=1:M-1
for j=1:N
g(i,j,color)=I(M-i,j,color);
end
end
end
subplot(2,1,2);
imshow(uint8(g));
title(‘垂直镜像’);
垂直镜像结果
放大
放大代码
I=imread('D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture1.jpg');
figure;
imshow(I);
title('原图');
g=imresize(I,2);
figure;
imshow(g);
title('放大');
放大结果
缩小
缩小代码
I=imread('D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture1.jpg');
figure;
imshow(I);
title('原图');
g=imresize(I,0.5);
figure;
imshow(g);
title('缩放');
缩小结果
旋转
旋转代码
im = imread('D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture1.jpg'); % 读入图片
subplot(2,1,1);
imshow(im);
title('原图');
% 求出旋转矩阵
a = 30 / 180 * pi;
R = [cos(a), -sin(a); sin(a), cos(a)];
R = R'; % 求出旋转矩阵的逆矩阵进行逆向查找
% 计算原图大小
sz = size(im);
h = sz(1);
w = sz(2);
ch = sz(3);
c1 = [h; w] / 2;
% 计算显示完整图像需要的画布大小
hh = floor(w*sin(a)+h*cos(a))+1;
ww = floor(w*cos(a)+h*sin(a))+1;
c2 = [hh; ww] / 2;
% 初始化目标画布
im2 = uint8(ones(hh, ww, 3)*128);
for k = 1:ch
for i = 1:hh
for j = 1:ww
p = [i; j];
pp = round(R*(p-c2)+c1);
% 逆向进行像素查找
if (pp(1) >= 1 && pp(1) <= h && pp(2) >= 1 && pp(2) <= w)
im2(i, j, k) = im(pp(1), pp(2), k);
end
end
end
end
% 显示图像
subplot(2,1,2);
imshow(im2);
title('旋转');
旋转结果
双线性旋转
旋转代码
im = imread('D:\Backup\Documents\My Pictures\Saved Pictures\picture1.jpg');
subplot(2,1,1);
imshow(im);
title('原图');
% 求出旋转矩阵
a = 30 / 180 * pi;
R = [cos(a), -sin(a); sin(a), cos(a)];
R = R'; % 求出旋转矩阵的逆矩阵进行逆向查找
% 计算原图大小
sz = size(im);
h = sz(1);
w = sz(2);
ch = sz(3);
c1 = [h; w] / 2;
% 计算显示完整图像需要的画布大小
hh = floor(w*sin(a)+h*cos(a))+1;
ww = floor(w*cos(a)+h*sin(a))+1;
c2 = [hh; ww] / 2;
% 初始化目标画布
im2 = uint8(ones(hh, ww, 3)*128);
for k = 1:ch
for i = 1:hh
for j = 1:ww
p = [i; j];
pp = (R*(p-c2)+c1);
mn = floor(pp);
ab = pp - mn;
a = ab(1);
b = ab(2);
m = mn(1);
n = mn(2);
% 线性插值方法
if (pp(1) >= 2 && pp(1) <= h-1 && pp(2) >= 2 && pp(2) <= w-1)
im2(i, j, k) = (1-a)*(1-b)*im(m, n, k) + a*(1-b)*im(m+1, n, k)...
+ (1-a)*b*im(m, n, k) + a*b*im(m, n, k);
end
end
end
end
% 显示图像
subplot(2,1,2);
imshow(im2);
title('线性旋转');
旋转结果
有参考许多csdn文章。
