图像处理作业

图像处理与分析

第1题：啤酒厂要对酒瓶的质量进行检测，需要通过摄像机拍摄，找出瓶身上有杂质的酒瓶。要求：

1）杂质实际尺寸为2mm×2mm，所成像的尺寸大于5×5个像素，要对整个范围成像。

2）给出满足要求的像元尺寸、物距、成像面大小以及具体摄像机的型号、成像面的分辨率、镜头焦距等相关参数。

啤酒瓶

CCD

图2 摄相机镜头成像

取像元尺寸为m m μμ1010⨯，则杂质所成像的尺寸最小为

m m m m μμμμ5050)510()510(⨯=⨯⨯⨯。设物距为1米，对2mm ×2mm 的杂质

成像，可知成像的像距最小为：

mm

m mm m

251250=⨯μ

根据工程光学公式：

得

得镜头的焦距最大为：24.3mm

对于相机分辨率，则要根据成像视野对应的实际范围而定。例如若酒瓶高度为25mm,则视野范围为cm cm 2525⨯，

成像面大小=6.25mm 所以成像面最小为6.25mmX6.25mm 则相机的成像面分辨率应不小于

=625X625

根据上述分析计算，选取符合要求的摄像机参数如下表所示：

表一 摄像机相关参数表项

第2题

利用双线性插值法对图片做几何中心的旋转，观察旋转前后图像灰度直方图的变化情况。

图像缩小结果：

原图像缩小后的图像

图像旋转:

图1 原始图像图2 中心旋转30度

插值程序：

clc;

clear;

I=imread('121.jpg');

B=imresize(I,0.5,'bilinear');

C=imresize(I,0.5,'nearest');

figure(1)

imshow(I);

figure(2)

imshow(B);

figure(3)

imshow(C);

旋转程序

clc;

clear;

I=imread('121.jpg');

figure;

imshow(I)

b=imrotate(I,30,'nearest','crop')

figure;

imshow(b)

第3题:

选择一张照片，对照片加椒盐噪声、高斯噪声，然后用均值滤波和中值滤波对图片进行处理。要选择3X3，5X5，7X7的窗口分别进行滤波。

程序：

I=imread('图片1.png');

J1=imnoise(I,'salt & pepper',0.02);

J2=imnoise(I,'gaussian',0,0.01);

figure(1);

subplot(221),imshow(I),title('原图像');

subplot(222),imshow(J1),title('加入椒盐噪声的图像');

subplot(223),imshow(J2),title('加入高斯噪声的图像');

h1=fspecial('average',[3,3]);

h2=fspecial('average',[5,3]);

h3=fspecial('average',[7,3]);

rgb1=imfilter(J1,h1);

rgb2=imfilter(J1,h2);

rgb3=imfilter(J1,h3);

rgb4=imfilter(J2,h1);

rgb5=imfilter(J2,h2);

rgb6=imfilter(J2,h3);

figure(2);

subplot(241),imshow(J1),title('加入椒盐噪声的图像'); subplot(242),imshow(rgb1),title('（3*3窗口）'); subplot(243),imshow(rgb2),title('（5*5窗口）'); subplot(244),imshow(rgb3),title('（7*7窗口）');

subplot(245),imshow(J2),title('加入高斯噪声的图像'); subplot(246),imshow(rgb4),title('（3*3窗口）'); subplot(247),imshow(rgb5),title('（5*5窗口）'); subplot(248),imshow(rgb6),title('（7*7窗口）');

L1=medfilt2(J1,[3 3]);

L2=medfilt2(J1,[5 5]);

L3=medfilt2(J1,[7 7]);

L4=medfilt2(J2,[3 3]);

L5=medfilt2(J2,[5 5]);

L6=medfilt2(J2,[7 7]);

figure(3);

subplot(241),imshow(J1),title('加入椒盐噪声的图像'); subplot(242),imshow(L1),title('（3*3窗口）');

subplot(243),imshow(L2),title('（5*5窗口）');

subplot(244),imshow(L3),title('（7*7窗口）');

subplot(245),imshow(J2),title('加入高斯噪声的图像'); subplot(246),imshow(L4),title('（3*3窗口）');

subplot(247),imshow(L5),title('（5*5窗口）');

subplot(248),imshow(L6),title('（7*7窗口）');