數(shù)字圖像處理——實(shí)驗(yàn)二圖像的幾何變換.doc

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1、數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二圖像的幾何變換一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笳莆請(qǐng)D像幾何變換的基本原理，熟練掌握數(shù)字圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)、平移、鏡像和轉(zhuǎn)置的基本原理及其MATLAB編程實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1．計(jì)算機(jī)；2．MATLAB6.5；三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果（一）研究以下程序，分析程序功能；輸入執(zhí)行各命令行，認(rèn)真觀察命令執(zhí)行的結(jié)果。熟悉程序中所使用函數(shù)的調(diào)用方法，改變有關(guān)參數(shù)，觀察試驗(yàn)結(jié)果。1.圖像縮放分析：imresize函數(shù)功能：用于對(duì)圖像做縮放處理J1=imresize(I,Scale,'nearest')即將圖像I，采用最近鄰插值

2、算法，放大（縮?。㏒cale倍。J2=imresize(I,Scale,'bilinear')即將圖像I，采用雙線性插值算法，放大（縮?。㏒cale倍。通過(guò)改變Scale的大小，可以觀察到生成的圖像大小隨之改變，且放大倍數(shù)越大，圖像變得越模糊。在放大相同倍數(shù)的情況下，可以觀察到采用雙線性插值算法的圖像更為清晰。2.圖像旋轉(zhuǎn)數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)二分析：imrotate函數(shù)功能：用于對(duì)圖像做旋轉(zhuǎn)處理J1=imrotate(I,Theta,'nearest')即將圖像I，采用最近鄰插值算法，繞圖像的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)Theta度，正數(shù)

3、表示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，負(fù)數(shù)表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)后的圖像超出的部分填充0（黑色）。J2=imrotate(I,Theta,'bilinear','crop')功能同上，不同的是采用了雙線性插值算法，'crop'表示通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)后的圖像進(jìn)行裁剪，保持旋轉(zhuǎn)后輸出圖像的尺寸和輸入圖像的尺寸一樣。通過(guò)改變Theta的大小，可以觀察到生成的圖像旋轉(zhuǎn)角度隨之改變，同時(shí)，采用雙線性插值算法的圖像更為清晰。3．圖像水平鏡象數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)二數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)二分析：flipdim(X,dim)，其中X表示一個(gè)矩陣，dim指定翻轉(zhuǎn)方式，dim為1

4、，表示按數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)二行翻轉(zhuǎn)，2表示按列翻轉(zhuǎn)。I1=flipdim(I,2)即得到圖像I的水平鏡像I2=flipdim(I,1)即得到圖像I的垂直鏡像(二)用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)以下圖像幾何變換1．圖像平移原理：圖像平移即將一幅圖像上所有的點(diǎn)都按照給定的偏移量在水平方向沿x軸，在垂直方向沿y軸移動(dòng)。設(shè)點(diǎn)A0（x0，y0）進(jìn)行平移后到A（x，y），其中x方向的平移量為?x，y方向的平移量為?y，那么A(x,y)的坐標(biāo)為：即對(duì)應(yīng)的逆變換為：即clearall,closeallI=imread('cameraman.t

5、if');L1=50;L2=50;H=size(I);a=1:H(1)-L1;b=1:H(2)-L2;a1=L1+1:H(1);b1=L2+1:H(2);I1(a1,b1)=I(a,b);figure(1),imshow(I),title('OriginalImage');figure(2),imshow(I1),title('NewImage');數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)二2．圖像轉(zhuǎn)置原理：圖像的轉(zhuǎn)置是將給定圖像像素的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)互換的幾何變換，設(shè)點(diǎn)P0(x0,y0)轉(zhuǎn)置后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為P(x,y)，轉(zhuǎn)置變換可表述為：或，對(duì)

6、應(yīng)的逆變換為：或轉(zhuǎn)置后圖像的寬、高發(fā)生改變，即輸出圖像的高度為原始圖像的寬度，輸出圖像的寬度為原始圖像的高度。clearall,closeallI=imread('moon.tif');I1=I';subplot(3,4,[159]),imshow(I),title('OriginalImage');subplot(3,4,[678]),imshow(I1),title('NewImage');四．實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)主要對(duì)圖像的幾何變換知識(shí)通過(guò)matlab進(jìn)行練習(xí)，加深了理解。圖像的幾何變換包括圖像的縮放，旋轉(zhuǎn)，平移，

7、鏡像以及剪切等運(yùn)算，通過(guò)幾何變換，圖像的像素值會(huì)發(fā)生變化。在做實(shí)驗(yàn)之前，一定要先復(fù)習(xí)一下相關(guān)知識(shí)，這樣做起來(lái)效率更高，也更有益于復(fù)習(xí)鞏固。