Matlab图形界面图像的旋转平移和缩放要点.docx

1、Matlab图形界面图像的旋转平移和缩放要点Matlab图形界面图像的旋转、平移和缩放姓名: 班级： 学号： Matlab图形界面操作 -图像的旋转、平移和缩放问题描述 期末运用学习的matlab知识通过图形用户界面对图片进行操作,实现如下功能.能够查找和读取计算机中存储图像. 实现图像的旋转、平移、缩放等几何变换。 通过matlab界面功能实现界面的完美布局。编写代码和回调函数实现上述功能.摘要本次任务旨在完成以下几个任务：整体分为四大模块：原图、旋转、平移和缩放。利用数字图像处理技术，以MATLAB为平台，建立一个实现设计主题的简易处理系统。 能显示输入图像、输出图像. 程序代码要有注释说

2、明,调用MATLAB函数要清楚并理解函数的功能、使用范围，在设计说明书中要写清楚函数的功能和参数意义。 完成自己课程设计说明书。正文1、界面设计(1）在MATLAB命令窗口中输入“guide”，确定后，弹出GUI窗口.（2)本次设计中，包含两个坐标轴(axes1、axes2),分别显示原图和处理后的图像.包含六个按钮（Push Button），分别实现“打开图片、保存处理后的图片、旋转、平移、放大、缩小以及退出功能”。（3）旋转功能同时可以实现选择0-360度任意的度数,当选择不同的度数后,axes2位置就会显示不同选择角度的图片.如果需要保存该图片可以单击保存按钮进行保存。（4）平移功能的实

3、现，当单击平移按钮，可以有一个默认的平移位置。在设计中预设了几个固定位置，可以选择,分别是X单位Y单位方向都可以选择。达到平移的目的。（5）放大和缩小功能类似，在界面上表现为选择不同的数据，反映出来不同大小的图片。(6）操作完成后,点击退出功能，将询问是否退出，如果退出则点击“是，不退出点击“我还要看看”.2、打开图片功能进入程序界面后,要实现几何操作，需要先打开一张图片。单击打开图片按钮，可以选择图片路径，从存储图片的地址任意旋转一张图片，图片就会显示在axes1的位置.效果如21所示： 图 21如果想再打开一张图片进行操作，可以再次单击“打开图片”按钮进行操作，效果如图22所示：图2-2

4、3、实现图片的任意角度的旋转该功能回调函数使用的是imrotate函数，其调用格式如下所示：(1)函数说明及参数选择 I0=imrotate(loadImage,value）；I0是处理后的图片。loadImage是定义的全局变量,当打开图片后，将新图片的值赋予该变量。Value值是传递过来的度数值。(2)问题分析如果value值是一个定值，在实现旋转功能时，仅能在一个位置，通过优化,实现任意角度旋转。（3)运用的函数和方法旋转功能涉及imrotate以及imshow函数，详细方法参考源代码。(4）实验结果点击旋转按钮，默认值为180度，效果如图3-1所示：图31(旋转180度）拖动滑动条,选

5、择其他角度，实现旋转功能。旋转72度效果如图32所示：图32(旋转72度）旋转0度即不进行旋转，效果如图3-3所示：图3-3（旋转0度）通过验证，随意拖动滑动条，均可以正常显示,如图4-4所示：图34更换其他图片实现旋转功能，效果图35所示:图35（5）结果分析：一般图像的旋转是以图像的中心为原点，旋转一定的角度，也就是将图像上的所有像素都旋转一个相同的角度。旋转后图像的大小一般会改变，即可以把转出显示区域的图像截去，或者扩大图像范围来显示所有的图像.图像的旋转变换也可以用矩阵变换来表示。4、图像的平移 （1)问题分析： 图像平移是将一幅图像中所有的点都按照指定的平移量在水平、垂直方向移动，平

6、移后的图像与原图像相同。平移后的图像上的每一点都可以在原图像中找到。（2)实验方法:设(x0，y0）为原图像上的一点，图像水平平移量X,垂直平移量为Y，则平移后点（x0,y0）的坐标变为（x1，y1）。(x0，y0）与（x1，y1)之间的关系为： x1=x0+x; y1=y0+y.该功能可以通过函数translate函数实现。关键代码se=translate（strel(1),100 -100)； strel(1)表示图像不变，进行Y X方向的平移，se是设置的图像平移的距离.平移变量的旋转通过switch来判断并进行传递。（3）实验结果:平移量为（-100，100）时,效果如图4-1所示：图

7、4-1平移量为（-50,100)时,效果如图42所示：图42平移量为（0，100）时,效果如图43所示:图4-3平移量为(50，-100）时，效果如图44所示：图4-4平移量为（100,0）时,效果如图45所示：图45平移量为（100，100）时，效果如图46所示：图4-6更换其他图片进行平移操作，效果如图4-7:图4-7(4）结果分析:在设置的平移变量选项中,负数在X方向上代表向左平移，在Y轴上代表向上平移。选择不同的平移变量,图片将平移结果显示在对应的地方。超出显示区域的地方自动截取数据。5、图像的缩放（放大与缩小）(1)问题分析：图像的放大和缩小是用同一个函数实现的，根据图像比例变换的原

8、理及相应算法可得到。（2）实验方法：图像的放大和缩小的函数是imresize，核心代码如下：I0=imresize(loadImage,value2）;其中的value值代表放缩的倍数.（3）实验结果：点击放大按钮，默认的放大倍数15倍，如图51所示.图5-1（放大15倍）拖动滑动条,得到新的大小的图片,如图5-2所示:图5-2放大1倍的效果如图53所示：图53（放大1倍即原图大小）缩小效果图,图5-4所示：图5-4（原图0.5倍)随意拉动拖动条，得到缩小效果图,图56所示:图56 当缩小时的value值调为0时，出现错误，说明，在缩小时,value值设置为0是不合适的，效果如图57所示。图5

9、-7更换图片，改变缩小的变量数值,得到大小不一的图片，如图5-8所示：图5-8（4）结果分析：在放大图片时,当按比例将原图像放大K倍,如果按照最近邻域法则需要将一个像素值添加在新图像的kk的子块中。显然，如果放大倍数太大，按照这种方法处理会出现马赛克效应.最简单的比例缩小时当fx=fy=0.5时，即图像被缩到一半大小，此时缩小后图像中的(0,0)像素对应于原图像中的（0,0)像素；（0,1）像素对应于原图像中的(0，2)像素；(1，0）像素对应于原图像中的(2，0)像素，以此类推.图像缩小之后，因为承载的数据量小了,所以画布可相应缩小.此时，只需在原图像基础上，每行隔一个像素取一点，每隔一行进

10、行操作，即取原图的偶奇数行和偶奇数列构成新的图像。如果图像按任意比例缩小则需要计算选择的行和列.实验心得本次课程设计使我更深的了解了MATLAB的程序设计及图像处理的内容,复习了有关于图像处理方面的知识，同时也对于MATLAB这一功能强大的软件的使用更加的熟练，也学习到了很多新的知识，积累了一些经验,归结如下： 更全面的认识了MATLAB这个软件，并且能够熟练的使用MATLAB的基本功能，掌握了MATLAB的程序设计的基本方式方法和步骤。 学习了图像的处理的各项基本函数的使用，特别对MATLAB的帮助功能有了很深刻的了解，能够独立的完成函数的编写及功能的实现，再也不是什么函数都需要使用网络来询

11、问，学习了图像噪声的使用,让我对专业知识有了更深的了解,对我以后的学习很有方向性。我对图像几何变换的原理,包括图像的平移变换，图像的旋转,图像的旋转及图像的放大与缩小等原理都有了更清楚的认识，也明白了它们的实现机制.对于使用MATLAB去实现数字图像的处理也有了更好的认识。 通过这次的课程设计，使我意识到所有的知识都是需要用实践去帮着理解的，所谓理论指导实践，很好的实践能帮助我们更好地去理解知识,对于知识的掌握更加牢靠。同时在复习以前所学知识的同时其实也实现了温故知新，对于旧知识有了新的理解.对于工程实践，要想实现预期的效果，必须明白它实现的机制和相应的算法，只有通过相应的理论来指导，我们才能

12、有所创新，有所突破。附录：1、参考文献：【1】贺兴华等。 MATLAB7。x图像处理。 北京：人民邮电出版社，2006 【2】陈杰. MATLAB宝典。 北京：电子工业出版社，2007.【3】张德丰. MATLAB数值分析与应用。 北京：国防工业出版社，2009【4】美冈萨雷斯。温茨著。 数字图像处理。2版. 北京：电子工业出版社，2002 【5】汪晓银,邹庭荣。 数学软件与数学实验。 武汉:华中农业大学教务处，2007【6】Rafael C。Gonzalez。数字图像处理(第三版）。电子工业出版社,2011【7】杨丹，赵海滨，龙哲.MATLAB图像处理实例详解。清华大学出版社，20132、源

13、代码：（1)打开图片try isLoad=getappdata(handles.figure1，isLoad)； if isLoad=0, fileName，filePath,filterIndex=uigetfile（。 .,All files；，.。 选择图像文件，MultiSelect，off)； if isequal(fileName，0） | isequal（filePath，0）， return； else setappdata(handles.figure1,fileName,fileName)； setappdata(handles.figure1，filePath,fileP

14、ath）; setappdata（handles.figure1，isLoad，1）; file=fullfile(filePath,fileName)； axes(handles。axes1）; I=imread（file）; sizeI=size(I); if length（sizeI)=3， I=rgb2gray（I); elseif length(sizeI)=2, I=I; else errordlg(Error Happened.，Error）; end setappdata（handles。figure1，loadImage,I）； imshow(I）； end else btn

15、Name=questdlg（您已经打开一个文件，确定打开另一个？将覆盖当前的文件？,提示,. OK,Cancel,Cancel）; switch btnName, case OK, setappdata（handles.figure1,isLoad,0）; feval（pushbutton1_Callback，handles。pushbutton1，eventdata，handles); case Cancel， return； end endcatch errordlg(You must open a BMP file.,Error)；end（1）旋转:value=get（handles。s

16、lider1，Value);loadImage=getappdata（handles。figure1，loadImage);axes(handles.axes2);I0=imrotate（loadImage,value);imshow（I0）；（2）平移：try x=get(handles。popupmenu3，Value）； y=get(handles。popupmenu4,Value)； loadImage=getappdata(handles.figure1,loadImage)； switch x, case 1， switch y, case 1, se=translate(stre

17、l(1)，-100 100）; saveImage=imdilate（loadImage,se）; case 2， se=translate(strel（1），-50 -100）; saveImage=imdilate（loadImage，se）； case 3, se=translate（strel(1）,0 100); saveImage=imdilate(loadImage,se)； case 4, se=translate（strel(1）,50 -100); saveImage=imdilate（loadImage,se)； case 5， se=translate(strel（1)

18、，100 100）； saveImage=imdilate(loadImage,se）; end case 2, switch y, case 1， se=translate（strel(1），100 -50)； saveImage=imdilate(loadImage,se）; case 2， se=translate（strel(1），50 50); saveImage=imdilate(loadImage,se）; case 3， se=translate(strel（1),0 50）； saveImage=imdilate(loadImage，se)； case 4, se=trans

19、late（strel（1),50 -50）； saveImage=imdilate（loadImage,se）； case 5, se=translate(strel(1)，100 -50); saveImage=imdilate（loadImage,se）; end case 3， switch y， case 1, se=translate（strel(1),-100 0)； saveImage=imdilate(loadImage，se)； case 2, se=translate(strel（1),-50 0）; saveImage=imdilate（loadImage,se）; ca

20、se 3， se=translate（strel（1），0 0); saveImage=imdilate（loadImage,se）; case 4, se=translate（strel(1)，50 0)； saveImage=imdilate(loadImage,se）； case 5, se=translate（strel(1），100 0); saveImage=imdilate（loadImage,se）； end case 4,LoG switch y, case 1, se=translate（strel(1）,-100 50）； saveImage=imdilate（loadI

21、mage，se); case 2，%vertical se=translate(strel（1),-50 50）； saveImage=imdilate（loadImage,se）; case 3，%Both se=translate(strel（1），0 50）; saveImage=imdilate(loadImage，se）； case 4，Both se=translate（strel(1）,50 50)； saveImage=imdilate(loadImage，se）; case 5,%Both se=translate(strel(1)，100 50）; saveImage=im

22、dilate（loadImage，se）； end case 5,%Zerocross switch y， case 1, se=translate(strel（1),100 100); saveImage=imdilate（loadImage,se)； case 2，vertical se=translate(strel（1）,-50 100）; saveImage=imdilate（loadImage,se）； case 3,%Both se=translate（strel(1)，0 100); saveImage=imdilate（loadImage，se)； case 4，Both s

23、e=translate（strel(1)，50 100）； saveImage=imdilate(loadImage,se）； case 5,%Both se=translate（strel（1），100 100）； saveImage=imdilate(loadImage，se）; end end setappdata（handles.figure1,saveImage,saveImage）； axes(handles。axes2)； imshow(saveImage);catch errordlg（Error Happened.，Error）;end（4）放大value2=get（hand

24、les.slider2,Value）；loadImage=getappdata(handles。figure1，loadImage)；axes（handles.axes2）;I0=imresize（loadImage，value2)；figure，imshow(I0);（5）缩小function pushbutton6_Callback（hObject, eventdata， handles）value3=get（handles。slider3,Value）；loadImage=getappdata(handles.figure1，loadImage)；axes(handles。axes2）;I0=imresize(loadImage，value3)；figure，imshow（I0）;