基于偏微分方程的图像处理.docx

1、基于偏微分方程的图像处理基于偏微分方程的图像处理1 图像的基本操作(1) 把一幅彩色图像分解为R、G、B三副单色图像； clear;image_I=imread(rgbtest2.bmp);subplot(2,2,1);imshow(image_I);matrix_R(:,:,1)=image_I(:,:,1);matrix_R(:,:,2)=0;matrix_R(:,:,3)=0;subplot(2,2,2);imshow(matrix_R);title(R分量);matrix_G(:,:,2)=image_I(:,:,2);matrix_G(:,:,1)=0;matrix_G(:,:,3)

2、=0;subplot(2,2,3);imshow(matrix_G);title(G分量);matrix_B(:,:,3)=image_I(:,:,3);matrix_B(:,:,1)=0;matrix_B(:,:,2)=0;subplot(2,2,4);imshow(matrix_B);title(B分量);(2) 把一幅灰度图像分别沿x轴和y轴做反射，扩展为四倍大小； clear;Image=imread(graytest2.bmp);imshow(Image);m,n=size(Image);image11=Image;for i=1:m for j=1:n image12(i,j)=i

3、mage11(i,n-j+1); endendfor j=1:n for i=1:m image21(i,j)=image11(m-i+1,j); image22(i,j)=image12(m-i+1,j); endendimage1=image11,image12;image2=image21,image22;image=image1;image2;figureimshow(image)原图像：扩展图像：2 把一幅灰度图像的像素值都变换为原来的1/2使图像质量变差，然后利用Matlab图像处理工具箱中的直方图均衡化函数histeq对图像进行增强，输出原图像、质量变差图像和增强后的图像以及它们

4、的直方图。 clear;Image=imread(graytest2.bmp);Image1=0.5*double(Image);subplot(3,2,1);imshow(Image);subplot(3,2,2);imhist(Image);subplot(3,2,3);imshow(uint8(Image1);image1=uint8(Image1);imwrite(image1,graytest2_1.bmp)subplot(3,2,4);imhist(image1);Image_hist=histeq(image1);subplot(3,2,5);imshow(Image_hist)

5、;imwrite(Image_hist,graytest2_2.bmp)subplot(3,2,6);imhist(Image_hist);3 图像的水平集、水平线和等高线的显示和处理(1) 显示一幅灰度图像在某一水平的水平集、水平线和等高线；function level(image_name,N)%求一图像的水平集、线%输入参数：image_name图像文件名% ：N阀值（0255）if nargin1 disp(请输入文件名!); return;elseif nargin N matrix_temp(row,col)=1; end endendsubplot(2,2,2);imshow(m

6、atrix_temp,);title(图像的水平集);imwrite(matrix_temp,level_setzhan.bmp);% 图像矩阵扩展 赋值 便于处理边界matrix_ex=zeros(size_m+2,size_n+2);for row=1:size_m for col=1:size_n matrix_ex(row+1,col+1)=matrix_temp(row,col); endend% 四邻域反填充 得水平线matrix_new=matrix_temp;for row=2:size_m+1 for col=2:size_n+1 if matrix_ex(row+1,col

7、)=0 & matrix_ex(row-1,col)=0 & matrix_ex(row,col+1)=0 & matrix_ex(row,col-1)=0 matrix_new(row-1,col-1)=1; end endendsubplot(2,2,3);imshow(matrix_new,);title(图像的水平线);%imwrite(matrix_new,level_line.bmp);% 求图像的等高线contour=zeros(size_m,size_n);for row=1:size_m for col=1:size_n if image_input(row,col)=N c

8、ontour(row,col)=1; end contour(row,col)=1-contour(row,col); endendsubplot(2,2,4);imshow(contour,);title(图像的等高线);%imwrite(contour,contour.bmp);function level_line_set(image_name)% 求一图像的阀值N取各值所对应的水平线的叠加 % 输入参数：image_name图像文件名image_input=imread(image_name); %不变量size_m,size_n=size(image_input); %不变量matr

9、ix_out=zeros(size_m,size_n); %循环中不需重新初始化的变量% 输出矩阵初始化（白）for row=1:size_m for col=1:size_n matrix_out(row,col)=1; endendmatrix_ex=zeros(size_m+2,size_n+2); % 扩展矩阵subplot(1,2,1);imshow(image_input);title(原图像);for N=1:32:255 % N为相应阀值 matrix_temp=zeros(size_m,size_n); % 重新初始化 （黑） for row=1:size_m for col

10、=1:size_n if image_input(row,col) =N matrix_temp(row,col)=1; % 求水平集 end end end % 图像矩阵扩展 赋值 便于处理边界 for row=1:size_m for col=1:size_n matrix_ex(row+1,col+1)=matrix_temp(row,col); end end % 四邻域（黑区域填白）反填充 得水平线 matrix_new=matrix_temp; for row=2:size_m+1 for col=2:size_n+1 if matrix_ex(row+1,col)=0 & mat

11、rix_ex(row-1,col)=0 & matrix_ex(row,col+1)=0 & matrix_ex(row,col-1)=0 matrix_new(row-1,col-1)=1; % 填白 end end end matrix_out=min(matrix_out,matrix_new); %各级水平线叠加endmatrix_out(1,1)=0;matrix_out(2,1)=1;subplot(1,2,2);imshow(matrix_out,);title(图像部分水平集的叠加);level(graytest2.bmp,100);(2) 显示图像并显示它的一族水平线（要求阀

12、值为32, 64, 96, 128, 160, 192, 224）。function level_line_set(image_name)% 求一图像的阀值N取各值所对应的水平线的叠加 % 输入参数：image_name图像文件名image_input=imread(image_name); %不变量size_m,size_n=size(image_input); %不变量matrix_out=zeros(size_m,size_n); %循环中不需重新初始化的变量% 输出矩阵初始化（白）for row=1:size_m for col=1:size_n matrix_out(row,col)

13、=1; endendmatrix_ex=zeros(size_m+2,size_n+2); % 扩展矩阵subplot(1,2,1);imshow(image_input);title(原图像);for N=1:32:255 % N为相应阀值（要求阀值为32, 64, 96, 128, 160, 192, 224）。 matrix_temp=zeros(size_m,size_n); % 重新初始化 （黑） for row=1:size_m for col=1:size_n if image_input(row,col) =N matrix_temp(row,col)=1; % 求水平集 en

14、d end end % 图像矩阵扩展 赋值 便于处理边界 for row=1:size_m for col=1:size_n matrix_ex(row+1,col+1)=matrix_temp(row,col); end end % 四邻域（黑区域填白）反填充 得水平线 matrix_new=matrix_temp; for row=2:size_m+1 for col=2:size_n+1 if matrix_ex(row+1,col)=0 & matrix_ex(row-1,col)=0 & matrix_ex(row,col+1)=0 & matrix_ex(row,col-1)=0 matrix_new(row-