图像测量专题试验

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1、键入文字06054054 王碧皓 键入文字图像测量专题试验图像测量专题试验实验目的：实验目的：1.熟悉 ZM-VS1200 机器视觉教学创新实验平台的使用，并结合配套的及其视觉组态软件 Xavis 软件，学习和掌握机器视觉预处理、尺寸测量、缺陷检测、图像融合、视觉跟踪、模式识别、三维重构的方法。2.利用 Matlab 软件，深入掌握相关图像处理操作，例如图像基本处理操作、图像变换、图像增强，以及相关的图像函数编程实现。3.了解有一定应用背景的图像处理算法，例如 3D 图像恢复、图像融合等键入文字06054054 王碧皓 键入文字等内容。实验一实验一一、一、实验内容：实验内容：图像基本处理操作（

2、图像显示、读写、像素统计处理、图像文件 I/O 等）实验程序：实验程序：I=imread(Lena.bmp);imshow(I)S=size(I)imwrite(I,img1.png,png)I1,map=imread(img1.png);imfinfo(img1.png)figure, imshow(I1)mean2(I)std2(I)实验结果：实验结果：S = 200 200 3 ans = Filename: img1.pngFileModDate: 30-Oct-2009 13:39:17FileSize: 68313Format: pngFormatVersion: Width: 2

3、00Height: 200BitDepth: 24ColorType: truecolorFormatSignature: 137 80 78 71 13 10 26 10Colormap: Histogram: InterlaceType: noneTransparency: noneSimpleTransparencyData: BackgroundColor: RenderingIntent: Chromaticities: Gamma: XResolution: YResolution: ResolutionUnit: XOffset: YOffset: 键入文字06054054 王碧

4、皓 键入文字OffsetUnit: SignificantBits: ImageModTime: 30 Oct 2009 05:39:17 +0000Title: Author: Description: Copyright: CreationTime: Software: Disclaimer: Warning: Source: Comment: OtherText: ans =128.2479 ans = 58.7742 实验二实验二一、一、实验内容：实验内容：图像分割（边缘检测 edge、阈值分割 graythresh）边缘检测边缘检测 edge实验程序：实验程序：I=imread(co

5、ins.png);imshow(I);BW2=edge(I,sobel); figure,imshow(BW2);实验结果：实验结果：键入文字06054054 王碧皓 键入文字实验分析：实验分析：边缘检测大幅度地减少了数据量，并且剔除了可以认为不相关的信息，保留了图像重要的结构属性。有许多方法用于边缘检测，它们的绝大部分可以划分为两类：基于查找一类和基于零穿越的一类。基于查找的方法通过寻找图像一阶导数中的最大和最小值来检测边界，通常是将边界定位在梯度最大的方向。 该程序使用了sobel算子，也可用canny算子进行边缘检测，程序如下： I=imread(coins.png);imshow(I)

6、;BW2=edge(I,canny);figure,imshow(BW2);阈值分割阈值分割 graythresh实验程序：实验程序：I=imread(coins.png); %读入图像 subplot(1,2,1); imshow(I); %显示原图level=graythresh(I); %域值分割BW=im2bw(I,level); %显示成二值灰度图像 subplot(1,2,2),imshow(BW)实验结果实验结果:实验分析实验分析:阈值分割法是一种基于区域的图像分割技术，主要通过设定不同的特征阈值，把图像象素点分为若干类。常用的特征包括：1.直接来自原始图像的灰度或彩色特征；键入

7、文字06054054 王碧皓 键入文字2.由原始灰度或彩色值变换得到的特征。设原始图像为 f(x，y)，按照一定的准则 f(x，y)中找到特征值 T，将图像分割为两个部分， 若取：b0=0(黑)，b1=1(白)，即为我们通常所说的图像二值化。 实验三实验三一、一、实验内容实验内容:图像增强（直方图均化、对比度增强、均值滤波、中值滤波）直方图均化直方图均化实验程序实验程序:I=imread(Lena.bmp);I=rgb2gray(I);J=histeq(I);figure,subplot(221),imshow(I)subplot(222),imshow(J) subplot(223),imh

8、ist(I,64)subplot(224),imhist(J,64)实验结果实验结果:01002000500100015000100200050010001500实验分析实验分析:键入文字06054054 王碧皓 键入文字1.直方图均衡化：是将原图的灰度直方图按照分布规律将其均匀分配到相近的灰度值附近，使得整体图画灰度效果较为均衡，图像更加清晰对比度增强对比度增强实验程序实验程序:I=imread(pout.tif); %读入原图J=imadjust(I,0.3 0.7,); %增强对比度 subplot(1,2,1),imshow(I); %显示原图subplot(1,2,2),imshow

9、(J); %显示增强后的图象 figure, subplot(1,2,1),imhist(I); %显示原直方图subplot(1,2,2),imhist(J); %显示处理后直方图实验结果实验结果:实验分析实验分析:2.对比度增强：可以理解为将图像的灰度分布由较窄的区域，同比例拉开扩展到大的灰度范围。即使得灰度分布范围增大，从而灰度级数拉开，对比度就增强。其变换的数值可以由程序员自行设定。键入文字06054054 王碧皓 键入文字总结分析：总结分析：灰度变换是图像增强的一种重要手段，使图像对比度扩展，图像更加清晰，特征更加明显。灰度级的直方图给出一幅图像概貌的描述，通过修改灰度直方图来得到图

10、像增强。均值滤波、中值滤波均值滤波、中值滤波实验程序实验程序:加入噪声: I=imread(eight.tif);J=imnoise(I,gaussian,0,0.005);Figure,subplot(2,2,1);imshow(I);title(原图)；Subplot(2,2,2);imshow(J);title(加入高斯噪声)； 均值滤波： K1=filter2(fspecial(average,5),I)/255;Subplot(2,2,3);imshow(K1);title(均值滤波)； 中值滤波： K2=medfilt2(J);%中值滤波subplot(2,2,4),imshow(

11、K2);title(中值滤波);实验结果实验结果:中 中中 中 中 中 中 中中 中 中 中中 中 中 中实验分析实验分析:1均值滤波：图像中一点的像素用其领域内点的像素均值来代替。键入文字06054054 王碧皓 键入文字2中值滤波：主要将周围像素灰度值得差比较大的像素改取与周围接近的值，消除孤立噪声点中值滤波的效果要比邻域均值处理的低通滤波效果要好，主要特点是滤波后图像的轮廓比较清晰 实验四实验四一、一、实验内容：实验内容：图像形态学分析（膨胀、腐蚀、开、闭运算、骨架提取）：膨胀膨胀实验程序实验程序:BW1=imread(text.png); %读取图像 SE=ones(6,2); BW2

12、=imdilate(BW1,SE); %用模版对图像进行膨胀处理imshow(BW1) %显示原图figure,imshow(BW2) %显示膨胀后图像实验结果实验结果:中 中 中中 中 中 中 中实验分析实验分析:膨胀在数学形态学中的作用与腐蚀的作用正好相反，它是对二值化物体边 界点进行扩充，将与物体接触的所有背景点合并到该物体中，使边界点向外部 扩张的过程。如果两个物体之间的距离比较近，则膨胀运算可能会把两个物体 连通到一起，膨胀对填补图像分割后物体中的空洞很有用。 膨胀：用 B 膨胀 A 得到的集合是 B 映像的位移与 A 至少有一个非零元素元 素相交时 B 的原点位置的集合：腐蚀腐蚀实

13、验程序实验程序: AABxBAx键入文字06054054 王碧皓 键入文字BW1=imread(text.png); %读取图像 SE=ones(3,2); BW2=imerode(BW1,SE); %进行腐蚀处理imshow(BW1) %显示原图figure,imshow(BW2) %显示处理后图像实验结果实验结果:实验分析实验分析:腐蚀是数学形态学的两种最为基本的运算之一，腐蚀在数学形态学中的作用是消除物体边界点，使边界向内部收缩的过程，可以把小于结构元素的物体去除。这样选取不同大小的结构元素，就可以去除不同大小的物体。如两个物体间有细小的连通，通过腐蚀可将两个物体分开。 腐蚀：用 B 腐

14、蚀 A 的结果是 B 完全包括在 A 中时 B 的原点位置的集合：开运算开运算实验程序实验程序:BW1=imread(text.png); %读取图像BW2=bwmorph(BW1,open); %进行开操作imshow(BW1) %显示原图figure,imshow(BW2) %显示处理后图像实验结果实验结果: ABxBAx腐蚀键入文字06054054 王碧皓 键入文字实验分析实验分析:先腐蚀后膨胀的过程就称为开运算。原图经过开运算后，能够去除孤立的小点、毛刺和小桥（即连通两块区域的小点） ，消除小物体、平滑较大物体的边界，同时并不明显改变其面积。 开启：用 B 腐蚀 A，再用 B 膨胀腐蚀的结果：闭运算闭运算实验程序实验程序:BW1=imread(text.png); %读取图像BW2=bwmorph(BW1,close); %进行闭操作imshow(BW1) %显示原图figure,imshow(BW2) %显示处理后图像实验结果实验结果:实验分析实验分析:闭运算是先膨胀后腐蚀的过程，其功能是用来填充物体内细小空洞、连BBABA腐蚀o键入文字06054054 王碧皓 键入文字接临近物体、平滑其边界，同时不明显改变其面积。