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);
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1