图像几何变换

1、 图像几何变换一、 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,left top right bottom);针对指定的区域left top right bottom进行剪切(3) 图像缩放imresize函数，

2、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.bm

3、p裁剪成200X200大小，并保存(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，插值方法使用最近邻域法和双线性插值法，对比显示图像。(5) 将图像水平镜像，再顺时针旋转45度，显示旋转后的图像。(6) 将图像分别进行水平方向30度错切，垂直方向45度错切，分别显示结果具体实现：1.将图像hehua.bmp裁剪成200X200大小，并保存I=imread('hehua.bmp');n=size(I);figure;subplot(1,2,1);imshow(I);titl

4、e('原图');I=double(I);I1=zeros(200,200,n(3);I1=I(1:200,1:200,1:n(3);subplot(1,2,2);imshow(uint8(I1);title('裁剪');imwrite(uint8(I1),'hehua1.bmp','bmp');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I=imread('hehua1.bmp');m,n,l=size(I);figure;imshow(I);title('原图');

5、I=double(I);for i=1:10 x=10*i; y=10*i; subplot(3,4,i); G=zeros(m,n,l)+255; for i=1:m-x-1 for j=1:n-y-1 for k=1:l G(i,j,k)=I(i+x+1,j+y+1,k); end end end imshow(uint8(G); title('平移图');end3. 利用剪切图像函数制作动画I=imread('hehua.bmp');m,n,l=size(I);figure;subplot(3,4,1);imshow(I);title('原图

6、9;);I=double(I);for i=1:10 x=200-i*20; y=200+i*20; subplot(3,4,i+1); G=imcrop(I,x,x,y,y) imshow(uint8(G); end4. 将图像分别放大1.5倍和缩小0.8倍，插值方法使用最近邻域法和双线性插值法，对比显示图像。im=imread('hehua1.bmp');subplot(2,3,1);imshow(im);title('原图');xscale=1.5;yscale=1.5;row,col,r=size(im);row=row*yscale; col=col*

7、xscale;im1=uint8(zeros(uint16(row),uint16(col),uint16(r);for i=1:row for j=1:col x=j/xscale; y=i/yscale; im1(i,j,1)=im(uint16(y),uint16(x),1); im1(i,j,2)=im(uint16(y),uint16(x),2); im1(i,j,3)=im(uint16(y),uint16(x),3); endendsubplot(2,3,2);imshow(im1);title('最近邻域法1.5');im2=uint8(zeros(uint16

8、(row),uint16(col),uint16(r);for i=2:row-1 for j=2:col-1 x=j/xscale; y=i/yscale; left=floor(x); top=floor(y); right=left+1; bottom=top+1; u=x-left; v=y-top; im2(i,j,1)=uint8(1-u)*(1-v)*im(top,left,1)+(1-u)*v*im(top,right,1)+. u*(1-v)*im(bottom,left,1)+u*v*im(bottom,right,1); im2(i,j,2)=uint8(1-u)*(1-

9、v)*im(top,left,2)+(1-u)*v*im(top,right,2)+. u*(1-v)*im(bottom,left,2)+u*v*im(bottom,right,2); im2(i,j,3)=uint8(1-u)*(1-v)*im(top,left,3)+(1-u)*v*im(top,right,3)+. u*(1-v)*im(bottom,left,3)+u*v*im(bottom,right,3); endendsubplot(2,3,3);imshow(im2);title('双线性插值1.5');im=imread('hehua1.bmp

10、9;);subplot(2,3,4);imshow(im);title('原图');xscale=0.8;yscale=0.8;row,col,r=size(im);row=row*yscale; col=col*xscale;im1=uint8(zeros(uint16(row),uint16(col),uint16(r);for i=1:row for j=1:col x=j/xscale; y=i/yscale; im1(i,j,1)=im(uint16(y),uint16(x),1); im1(i,j,2)=im(uint16(y),uint16(x),2); im1(

11、i,j,3)=im(uint16(y),uint16(x),3); endendsubplot(2,3,5);imshow(im1);title('最近邻域法0.8');im2=uint8(zeros(uint16(row),uint16(col),uint16(r);for i=2:row-1 for j=2:col-1 x=j/xscale; y=i/yscale; left=floor(x); top=floor(y); right=left+1; bottom=top+1; u=x-left; v=y-top; im2(i,j,1)=uint8(1-u)*(1-v)*i

12、m(top,left,1)+(1-u)*v*im(top,right,1)+. u*(1-v)*im(bottom,left,1)+u*v*im(bottom,right,1); im2(i,j,2)=uint8(1-u)*(1-v)*im(top,left,2)+(1-u)*v*im(top,right,2)+. u*(1-v)*im(bottom,left,2)+u*v*im(bottom,right,2); im2(i,j,3)=uint8(1-u)*(1-v)*im(top,left,3)+(1-u)*v*im(top,right,3)+. u*(1-v)*im(bottom,left

13、,3)+u*v*im(bottom,right,3); endendsubplot(2,3,6);imshow(im2);title('双线性插值0.8');5. 将图像水平镜像，再顺时针旋转45度，显示旋转后的图像。I=imread('hehua1.bmp');figure;subplot(1,2,1);imshow(I);title('原图');I=double(I);m,n,l=size(I);I1(1:m,1:n,1:l)=I(1:m,n:-1:1,1:l);I2=imrotate(I1,315,'nearest');I3=uint8(I2);subplot(1,2,2);imshow(I3);title('水平镜像顺时针旋转45度');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I=imread('hehua.bmp');m,n,l=size(I);figure;subplot(1,3,1);imshow(I);title('原图');I=double(I); G=zeros(m,n,l) for i=1:m for j=1:n for k=1:l G(i+round(sqrt(3)/3*j),j