数字图像处理——几何变换实验

实验一：图像几何变换（编程报告）

一、实验目的

(1) 学习几种常见的图像几何变换，并通过实验体会几何变换的效果；

(2) 掌握图像平移、剪切、缩放、旋转、镜像、错切等几何变换的算法原理及编程实现

(3) 掌握MATLAB编程环境中基本的图像处理函数

(4) 掌握图像的复合变换

二、涉及知识点

(1) 图像几何变换不改变图像像素的值，只改变像素所在的几何位置

(2) 图像裁剪imcrop函数，语法格式为：

B=imcrop(A);交互式用鼠标选取区域进行剪切

B=imcrop(A,[XMIN YMIN WIDTH HEIGHT]);针对指定的区域[XMIN YMIN WIDTH HEIGHT]进行剪切

(3) 图像缩放imresize函数，语法格式为：

B = imresize(A,m,method)

这里参数method用于指定插值的方法，可选用的值为'nearest'（最邻近法），'bilinear'（双线性插值），'bicubic'（双三次插值），默认为'nearest'。 B = imresize(A,m,method)返回原图A的m倍放大的图像（m 小于1时效果是缩小）。

(4) 图像旋转imrotate函数，语法格式

为： B = imrotate(A,angle,’crop’)，参数crop用于指定裁剪旋转后超出图像的部分。

三、实验内容

(1) 将图像hehua.bmp裁剪成200*200大小

(2) 制作动画，将一幅图像逐渐向左上角平移移出图像区域，空白的地方用白色填充

(3) 利用剪切图像函数制作动画

(4) 将图像分别放大1.5倍和缩小0.8倍，插值方法使用双线性插值法，分别显示图像。

(5) 将图像水平镜像，再顺时针旋转45度，显示旋转后的图。

(6) 将图像分别进行水平方向30度错切，垂直方向45度错切，分别显示结果

四、实验环境

Windows下MATLAB编程环境

五、实验源代码及结果

1. f=imread('hehua.bmp');

figure; imshow(f); title('原图');

f2=imcrop(f,[100,50,300,250]); figure;

imshow(uint8(f2)); title('裁剪后');

imwrite(f2,'d:/5/hehua1.bmp');

2. f=imread('hehua1.bmp');

[m,n,x]=size(f); f=double(f); for i=1:10 mx=10*i; my=10*i;

g=zeros(m,n,x)+255;

%g(mx+1:m,my+1:n,1:x)=f(1:m-mx,1:n-my ,1:x); g(1:m-mx,1:n-my ,1:x )=f(mx+1:m,my+1:n,1:x); figure;

imshow(uint8(g)); end

3. f=imread('hehua1.bmp');

[m,n]=size(f); for i=50:10:200 m=i; n=i;

f2=imcrop(f,[n,n,m,m]); figure;

imshow(uint8(f2)); end

4. f=imread('hehua1.bmp');

figure; imshow(f); title('原图'); f=double(f);

f1=imresize(f,1.5,'bilinear'); figure;

imshow(uint8(f1)); title('放大1.5倍');

f2=imresize(f,0.8,'bilinear'); figure;

imshow(uint8(f2)); title('缩小0.8倍');

5. f=imread('hehua1.bmp');

subplot(131);

imshow(f);

title('原图');

[m,n,x]=size(f);

g=zeros(m,n,x);

for i=1:m

for j=1:n

for k=1:x

g(i,j,k)=f(i,n-j+1,k);

end

end

end

subplot(132);

imshow(uint8(g));

title('水平镜像');

f2=imrotate(g,45,'crop'); subplot(133);

imshow(uint8(f2));

title('顺时针旋转45度');

6. f=imread('hehua1.bmp');

subplot(131); imshow(f); title('原图'); h=size(f);

f1=zeros(h(1)+round(h(2)*tan(pi/6)),h(2),h(3)); for m=1:h(1) for n= 1:h(2)

f1(m+round(n*tan(pi/6)),n,1:h(3))=f(m,n,1:h(3)); end end

subplot(132);

imshow(uint8(f1)); title('水平30度');

f2=zeros(h(1),h(2)+round(h(2)*tan(pi/4)),h(3)); for m=1:h(1) for n= 1:h(2)

f2(m,n+round(m*tan(pi/4)),1:h(3))=f(m,n,1:h(3));

end end

subplot(133);

imshow(uint8(f2)); title('垂直45度');