matlab圖像處理與動(dòng)畫制作課件

1、MATLAB圖像處理和動(dòng)畫制作簡(jiǎn)述圖像處理工具箱簡(jiǎn)述圖像處理代數(shù)運(yùn)算幾何運(yùn)算圖像分析動(dòng)畫制作單幅多幀圖像動(dòng)畫制作多幅逐幀圖像動(dòng)畫制作多幅逐幀圖像制作GIF2/16一、圖像處理工具箱簡(jiǎn)述圖像處理工具箱以數(shù)字圖像處理理論為基礎(chǔ)，用MATLAB語(yǔ)言構(gòu)造出一系列用于圖像數(shù)據(jù)顯式與處理的函數(shù)。它可以實(shí)現(xiàn)：代數(shù)運(yùn)算；幾何運(yùn)算（縮放、剪裁等）；分析操作（邊緣檢測(cè)、四叉樹(shù)分解等）；增強(qiáng)操作（亮度、直方圖均衡、消噪）；圖像變換（離散余弦、傅里葉）；領(lǐng)域處理；形態(tài)學(xué)處理；彩色圖像處理等。圖像格式指的是存儲(chǔ)圖像文件采用的格式，有BMP、TIFF、JPEG、GIF、PCX、PSD、WMF等。圖像類型是指數(shù)組數(shù)值與像素

2、顏色之間定義的關(guān)系，它與圖像格式概念有所不同，MATLAB圖像工具箱一般有二值圖像、索引圖像、灰度圖像、RGB圖像。3/16二、圖像處理1、圖像代數(shù)運(yùn)算（1）加法：函數(shù)調(diào)用格式：Z=imadd(X，Y)實(shí)現(xiàn)：圖像+圖像，圖像+常數(shù)例:加法運(yùn)算I=imread(rice.png);K=imread(cameraman.tif);J=imadd(I,80);M=imadd(I,K);subplot(231);imshow(I);title(原圖);subplot(232);imshow(J);title(加標(biāo)量);subplot(234);imshow(I);title(原圖1);subplot(

3、235);imshow(K);title(原圖2);subplot(236);imshow(M);title(相加);4/16（2）減法：檢測(cè)圖像變化及運(yùn)動(dòng)物體，作為許多圖像處理工作的準(zhǔn)備步驟。函數(shù)調(diào)用格式： Z = imsubtract(X,Y)實(shí)現(xiàn)：圖像-圖像，圖像-常數(shù)Z=imsubtract(a,b)%差值結(jié)果小于0的賦值為0，a和b大小相等Z=imabsdiff(a,b)%差值結(jié)果取絕對(duì)值例1：函數(shù)imsubtract()的應(yīng)用I=imread(1.tif);K=imread(2.tif);J=imsubtract(K,I);subplot(131);imshow(I);title(

4、原圖1);subplot(132);imshow(K);title(原圖2);subplot(133);imshow(J);title(相減);5/16（3）乘法：實(shí)現(xiàn)掩模操作，即屏蔽掉圖像的某些部分；實(shí)現(xiàn)縮放：一幅圖像乘以一個(gè)常數(shù)，如果使用的縮放因子大于1，那么將增強(qiáng)圖像的亮度，如果因子小于1則會(huì)使圖像變暗，效果優(yōu)于簡(jiǎn)單添加像素偏移量。函數(shù)調(diào)用格式：Z = immultiply(X,Y)例1：函數(shù)immultiply()的應(yīng)用a=imread(lena.bmp); b=immultiply(a,a);c=immultiply(a,0.5);d=immultiply(a,1.5);subplo

5、t(323);imshow(a)title(原圖)subplot(322);imshow(b)title(自乘)subplot(324);imshow(c)title(乘0.5)subplot(326);imshow(d)title(乘1.5)7/16（4）除法：校正成像設(shè)備的非線性影響，這在特殊形態(tài)的圖像(如斷層掃描等醫(yī)學(xué)圖像)處理中常常用到。檢測(cè)兩幅圖像間的區(qū)別相應(yīng)像素值的變化比率，而不是每個(gè)像素的絕對(duì)差異，因而稱為比率變換。imdivide函數(shù)的調(diào)用格式：Z = imdivide(X,Y)例：函數(shù)imdivide()的應(yīng)用a=imread(lena.bmp);background=imo

6、pen(a,strel(disk,15);a1=imdivide(a,background);subplot(131);imshow(a);title(原始圖像);subplot(132);imshow(background);title(背景);subplot(133);imshow(a1);title(相除);8/16（2）裁剪： 圖像裁剪函數(shù)imcrop調(diào)用格式：I=imcrop(X,rect)例：圖像裁剪a=imread(lena.bmp);a1=imcrop(a,100 100 300 200);subplot(221);imshow(a);subplot(222);imshow(a

7、1);subplot(223);imshow lena.bmpI=imcrop;subplot(224);imshow(I);10/163、圖像分析（1）直方圖均衡化灰度直方圖是灰度級(jí)的函數(shù)，它表示圖像中具有某種灰度級(jí)的像素的個(gè)數(shù)，反映了圖像中某種灰度出現(xiàn)的頻率。直方圖均衡化處理是把原始圖像的灰度直方圖從比較集中的某個(gè)灰度區(qū)間變成在全部灰度范圍內(nèi)的均勻分布。對(duì)圖像進(jìn)行非線性拉伸，重新分配圖像像素值，使一定灰度范圍內(nèi)的像素?cái)?shù)量大致相同，把給定圖像的直方圖分布改變成“均勻”分布直方圖分布。例：直方圖均衡化處理I=imread(pout.tif);J=histeq(I);%均衡subplot(221

8、)imshow(I)title(原圖)subplot(222)imshow(J)title(均衡化)subplot(223)imhist(I)title(原圖直方圖)subplot(224)imhist(J)title(均衡直方圖)11/16（2）圖像平滑圖像平滑的主要目的是減少圖像噪聲。圖像噪聲來(lái)自于多方面，有來(lái)自于系統(tǒng)外部的干擾（如電磁波或經(jīng)電源竄進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)部的外部噪聲），也有來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)部的干擾（如攝像機(jī)的熱噪聲，電器機(jī)械運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的抖動(dòng)噪聲內(nèi)部噪聲）。實(shí)際獲得的圖像都因受到干擾而有噪聲，噪聲產(chǎn)生的原因決定了噪聲分布的特性及與圖像信號(hào)的關(guān)系。減少噪聲的方法可以在空間域或在頻率域處理。在空間

9、域中進(jìn)行時(shí)，基本方法就是求像素的平均值或中值；在頻域中則運(yùn)用低通濾波技術(shù)。例：圖像平滑處理I=imread(eight.tif);J=imnoise(I,salt & pepper,0.02); L=medfilt2(J,3 3); M=filter2(fspecial(average,5),J);subplot(334),imshow(I),title(原圖)subplot(335),imshow(J),title(加噪)subplot(333),imshow(L),title(中值濾波)subplot(339),imshow(uint8(M),title(鄰域平均)12/16三、動(dòng)畫制作1

10、、單幅多幀圖像陣列制作動(dòng)畫多幀圖像是一個(gè)包含多個(gè)圖像的圖像文件。MATLAB支持的多幀圖像文件格式有HDF和TIFF兩種。文件一旦被讀入MATLAB中，多幀圖像的顯示幀數(shù)由第四維數(shù)值決定。調(diào)用montage函數(shù)可實(shí)現(xiàn)多幀圖像顯示。語(yǔ)法：montage(D,map)例：mri = uint8(zeros(128,128,1,27);%定義一個(gè)4維矩陣，用來(lái)存儲(chǔ)27幅核磁共振圖像 for frame=1:27%循環(huán)讀出多幀圖像中的每一幅圖像R(:,:,:,frame),map = imread(mri.tif,frame);endmontage(R,map);%多幀顯示mov=immovie(R,map);implay(mov,3)%3幀/秒14/162、多幅逐幀圖像制作動(dòng)畫多幅逐幀圖像制作動(dòng)畫，是將多幅圖像類型相同的靜幀圖像連接起來(lái)以動(dòng)畫的形式輸出例：pic=dir(C:UsersComputerDesktop新建文件夾 (3)*.tif); %取文件的數(shù)量:num a=size(pic);