试验四：形态学

1、实验四 形态学操作与空间变换、实验目的1. 了解膨胀和腐蚀的Matlab实现方法2. 掌握图像膨胀、腐蚀、开启、闭合等形态学操作函数的使用方法3. 了解二进制图像的形态学应用4. 了解空间变换函数及图像匹配方法 、实验内容1 .图像膨胀A)对包含矩形对象的二进制图像进行膨胀操作。BW=zeros(9,10);BW(4:6,4:7)=1;imshow(BW,'notruesize')se=strel('square',3);BW2=imdilate(BW,se);figure,imshow(BW2,'notruesize')J E 1重新进行膨胀B

2、）改变上述结构元素类型（如：line, diamond, disk 等）， 操作。Line: BW=zeros(9,10);BW(4:6,4:7)=1;imshow(BW,'notruesize') se=strel('line',3,3);BW2=imdilate(BW,se);figure,imshow(BW2,'notruesize')1 / 11C)对图像text.png '进行上述操作，观察不同结构元素膨胀的效果。BW3=imread('text.png ');imshow(BW3)se2=strel('

3、line',11,90);嘴型结构元素BW4=imdilate(BW3,se2);figure,imshow(BW4)2 .图像腐蚀A)对图像circbw.tif '进行腐蚀操作BW1=imread('circbw.tif);se=strel('arbitrary',eye(5);BW2=imerode(BW1,se);imshow(BW1)figure,imshow(BW2)B）对图像text.tif '进行腐蚀操作2 / 11BW=imread('text.tif); se=strel('line',11,90); B

4、W2=imerode(BW3,se); imshow(BW) figure,imshow(BW2)3 .膨胀与腐蚀的综合使用A）从原始图像circbw.tif '中删除电流线，仅保留芯片对象方法一：先腐蚀（imerode）,再膨胀（imdilate）；%选择适当大小的矩形结构元素%先腐蚀，删除较细的直线%再膨胀，恢复矩形的大小BW1=imread('circbw.tif); imshow(BW1) se=strel('rectangle',40 30); BW2=imerode(BW1,se); figure,imshow(BW2) BW3=imdilate(B

5、W2,se); figure,imshow(BW3)3 / 11(imopen)%任启操作Figure 2rZ-pn |Xf il Edi Vxe Insj Tool «ind Htl -方法二：使用形态开启函数 BW1=imread('circbw.tif); imshow(BWI) se=strel('rectangle',30,20); BW2=imopen(BW1,se);figure,imshow(BW2)B)改变结构元素的大小，重新进行开启操作，观察处理结果。 se=strel( 'rectangle ' ,20 10);se=st

6、rel( "rectangle ' ,50 40);4 / 11C）置结构元素大小为4 3,同时观察形态开启（imopen）与闭合（imclose） 的效果，总结形态开启与闭合在图像处理中的作用。%任启操作%合操作I=imread('circbw.tif); imshow(I) se=strel('rectangle',4 3); I1=imopen(I,se);I2=imclose(I,se); figure,imshow(I1) figure,imshow(I2)5 / 11Figure 34 . *高帽与低帽变换A)读入图像peaMte.tif分

7、别显示其高帽变换与低帽变换结果，并与原图像比较。(设 se=strel('disk',5); )。I=imread('pearlite.tif);subplot(221),imshow(I)se=strel('disk',5);J=imtophat(I,se);subplot(222),imshow(J)K=imbothat(I,se);subplot(223),imshow(K)L=imsubtract(imadd(J,I),K);subplot(224),imshow(L)B)要求显示在一个窗口中。5 .图像极值的处理方法A)对于下图所示的图像矩阵

8、A,利用函数imregionalmax寻找其局部极大 值A=10 10 10 10 10 10 10 10 10 10;10 13 13 13 10 10 11 10 11 10;10 13 13 13 10 10 10 11 10 10;10 13 13 13 10 10 11 10 11 10;10 10 10 10 10 10 10 10 10 10;10 11 10 10 10 18 18 18 10 10;10 10 10 11 10 18 18 18 10 10;10 10 11 10 10 18 18 18 10 10;10 11 10 11 10 10 10 10 10 10;

9、10 10 10 10 10 10 11 10 10 10;B=imregionalmax(A)6 / 1100000000000111001010011100010001110010100000000000010001110000010111000010011100010100000000000010002个单位的局部B)利用函数imextendedmax寻找像素值大于其邻域像素值 极大值。C=imextendedmax(A,2)C =0000000000011100000001110000000111000000000000000000000111000000011100000001110

10、0000000000000000000006. *创建一幅图像，求其距离矩阵。bw=zeros(5,5);bw(2,2)=1;bw(4,4)=1;D=bwdist(bw)center1=-10;center2=-center1;dist=sqrt(2*(2*center1)A2);radius=dist/2*1.4;lims=floor(center1-1.2*radius) ceil(center2+1.2*radius);x,y=meshgrid(lims(1):lims(2);bw1=sqrt(x-center1).A2+(y-center2).A2)<=radius;bw2=sq

11、rt(x-center2).A2+(y-center2).A2)<=radius;bw1=sqrt(x-center1).A2+(y-center1).A2)<=radius;bw=bw1|bw2;imshow(bw)D=bwdist(bw);figure,imshow(D,)7 / 11D1=bwdist(-bw);figure,imshow(D1,)D =1.4142 1.0000 1.4142 2.2361 3.16231.00000 1.0000 2.0000 2.23611.41421.00001.41421.0000 1.41422.2361 2.0000 1.0000

12、0 1.00001.4142 1.0000 1.41423.1623 2.23617. *使用伪彩色显示标记矩阵。BW=0 0 0 0 0 0 0 0;0 1100111;0 1100011;0 1100000;0 0011000;0 0011000;0 0011000;0 0000000X=bwlabel(BW,4)RGB=label2rgb(X,jet,'k');8 / 11imshow(RGB,'notruesize')J Figure 1匚己所fil Fit Vis Ins« Tool Ltski.8. 利用选择控制点实现图像匹配。Matlab

13、图像匹配的步骤：将标准图像和待匹配图像读入 Matlab;指定图像中的控制点对并保存；使用 互相关性进一步协调控制点对(可选)；制定所需变换类型并根据控制点对推断 变换参数；变换未匹配的图像。出入待匹配图像和标准图像unregistered = imread('westconcordaerial.png');imshow(unregistered)orthophoto = imread('westconcordorthophoto.png');figure,imshow(orthophoto)%£择图像中对应的控制点cpselect(unregiste

14、red(:,:,1),orthophoto)嘛存控制点对input_pointsbase_points灿庙目关性进一步协调控制点对input_points_corr=cpcorr(input_points,base_points,unregistered(: ,:,1),orthophoto);input_points_corr% 艮据控制点对推断空间变换参数mytform=cp2tform(input_points,base_points,'projective');班换未匹配的图像registered=imtransform(unregistered,mytform);figure,im