基于maltab数字图像处理-把第一个鸭梨变成红色

1、基于matlab的数字图像处理所在学院： *学院 课题名称： 把第一个鸭梨变成红色 组 长： * 组 员： 日 期： 201*年04月23日 摘 要数字图像处理是一门新兴技术，随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成为可能，由于数字图像处理的各种算法的出现，使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高。MATLAB强大的运算和图形展示功能，使图像处理变得更加的简单和直观。本文介绍了基于MATLAB的数字图像处理环境，介绍了

2、利用MATLAB及其图像处理工具箱进行将三个鸭梨中第一个鸭梨变成红色的数字图像处理。主要涉及了MATLAB应用于数字图像处理中的图像取样、目标标记、图像分析、二值图像分析等图像处理算法。关键词：MATLAB，数字图像处理目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc417811509 1.绪论 PAGEREF _Toc417811509 h 3 HYPERLINK l _Toc417811510 2.研究课题 PAGEREF _Toc417811510 h 4 HYPERLINK l _Toc417811511 3.题意分析 PAGEREF _Toc417811511

3、h 4 HYPERLINK l _Toc417811512 3.设计思路 PAGEREF _Toc417811512 h 5 HYPERLINK l _Toc417811513 4.操作前准备 PAGEREF _Toc417811513 h 6 HYPERLINK l _Toc417811514 4.1 MATLAB软件介绍 PAGEREF _Toc417811514 h 6 HYPERLINK l _Toc417811515 4.2 可能需采用的MATLAB的基本运算 PAGEREF _Toc417811515 h 6 HYPERLINK l _Toc417811516 4.3 可能使用到的

4、MATLAB函数 PAGEREF _Toc417811516 h 7 HYPERLINK l _Toc417811517 5.程序设计 PAGEREF _Toc417811517 h 7 HYPERLINK l _Toc417811518 6.运行结果 PAGEREF _Toc417811518 h 9 HYPERLINK l _Toc417811519 .总结 PAGEREF _Toc417811519 h 10 HYPERLINK l _Toc417811520 .参考文献 PAGEREF _Toc417811520 h 111.绪论图像是一种重要的信息源，图像处理的最终目的就是要帮助人类

5、理解信息的内涵。数字图像处理是将图像信号转化为数字信号并通过计算机记性去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的过程。影像数字图像处理的产生和飞速发展的因素主要有三个：一是计算机的发展；而是数学的发展（特别是离散数学理论的创立和完善）；三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。随着计算机技术的迅猛发展，图像处理技术已经广泛应用关于各个领域。2.研究课题 使用matlab软件进行数字图像处理，找出图片中的第一个鸭梨，并将第一个鸭梨变成红色，第二个、第三个鸭梨的颜色不变，同时，背景的颜色不变。鸭梨的位子、颜色、背景等见图一。图一 三个鸭梨3.题意分析 根据题目：找出图

6、片中，中三个鸭梨中的第一个，将第一个鸭梨本身的黄颜色变成红色。其他地方的颜色不变。分析题目可得，需要利用数字图像处理中的图像取样、目标标记、图像分析等图像处理算法。通过观察发现，图片中鸭梨的总体颜色为黄色，背景为其他颜色，但由于光线等原因鸭梨本身存在颜色的渐变，大致可分为上、中、下三个颜色区，背景的个别区域有与鸭梨相近的颜色。同时题目中要求只改变第一个鸭梨的颜色。3.设计思路读取图片根据鸭梨的位置进行图片分割，使第一个鸭梨单独处于一个区域分别扫面图片下方、中部、上方的区域，找出鸭梨位子将找出的鸭梨变成红色根据分析的图片特点在进行图像分割中需先将图片分割为两个区域，使第一个鸭梨单独处于一个区域中

7、。再筛选黄色的压力区域，在筛选中也注意不能将黄色的RGB值设定为一个定值，由于颜色的渐变，黄色的鸭梨区域的值应该是一个范围，同时扫描时应按鸭梨的颜色区域扫描。其思路图如图二所示。图二 设计思路图4.操作前准备4.1 MATLAB软件介绍MATLAB是由美国MathWork公司推出的用于数值计算和图形处理的仿真软件。是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级科学计算语言和交互式环境。集数学运算、数值分析、矩阵运算、可视化功能与开放式环境于一体。MANLAB的图像处理工具箱功能十分强大，支持的图像文件格式丰富，如BMP、JEPG、GIF、TIFF、PCX、HDF、XWD、PNG等。

8、MATLAB提供了15类图像处理函数，涵盖了包括近期研究成果在内的几乎所有的图像处理方法。这些函数按其功能可以分为：图像显示；图像文件I/O；几何操作；像素和统计处理；图像分析；图像增强；线性滤波；线性二元滤波设计；图像变换；邻域和块处理；二进制图像操作；区域处理；颜色映像处理；颜色空间变换；图像类型和类型转换。4.2 可能需采用的MATLAB的基本运算（1）图像分割:图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适

9、用于各种图像的有效方法。因此，对图像分割的研究还在不断深入之中，是目前图像处理中研究的热点之一。（2）采样:是指将在空间上连续的图像转换成 离散的采样点（即像素）集的操作。（3）边缘检测:边缘可以定义为图像局部特性的不连续 性，如灰度的突变，颜色的突变，纹理 结构的突变等。边缘常常意味着一个区 域的终结和另一个区域的开始。边缘信 息对图像分析和人的视觉都是十分重要的。4.3 可能使用到的MATLAB函数（1）真彩色图像： R、G、B三个分量表示一个像素的颜色。如果要读取图像中(100,50)处的像素值，可查看三元数据(100,50,1:3)。真彩色图像可用双精度存储，亮度值范围是0,1；比较符

10、合习惯的存储方法是用无符号整型存储，亮度值范围0,255（2）图形图像文件的读取：利用函数imread()可完成图形图像文件的读取，语法： A=imread(filename,fmt) X,map=imread(filename,fmt) .=imread(filename) .=imread(filename,idx) （只对TIF格式的文件） .=imread(filename,ref) （只对HDF格式的文件）（3）RGB 图像及其显示 image(RGB):不管RGB图像的类型是double浮点型，还是 uint8 或 uint16 无符号整数型，Matlab都能通过 image 函数

11、将其正确显示出来。RGB8 = uint8(round(RGB64255); 将 double 浮点型转换为 uint8 无符号整型RGB64 = double(RGB8)/255; 将 uint8 无符号整型转换为 double 浮点型RGB16 = uint16(round(RGB6465535); 将 double 浮点型转换为 uint16 无符号整型 RGB64 = double(RGB16)/65535; 将 uint16 无符号整型转换为 double 浮点型5.程序设计 根据对本课题的分析与论证，在学习了MATLAB的基本操作和基本还函数后，进行MATLAB的程序编辑。 首先利

12、用函数读取图像。I=imread(C:UsersmoyiyoudaoDesktopli.jpg)m,n,index=size(I); 读取到图像后，将图片分为两个区域，其中第一个鸭梨单独在一个区域中。以便接下来的操作。 分割后，在图片依次扫描，寻找鸭梨的区域，因为鸭梨的上、中、下区域的颜色不一，所以需要分为上、中、下三个部分进行扫描，在扫描时采用循环结构进行。同时由于鸭梨颜色存在渐变，其设定的颜色值是一个区域。扫描循环语句如下（1）for a=326:429 for b=75:350(2）for a=429:579 for b=30:350（3）for a=580:630 for b=30:3

13、20 当扫描检测判断为黄色区域，即鸭梨的区域后，将图片原来的颜色值更改为红色的颜色值。其语句如下。（1）if I(a,b,1)110&I(a,b,2)110 I(a,b,1)=240; I(a,b,2)=0; I(a,b,3)=0;（2）if I(a,b,1)110&I(a,b,2)100 I(a,b,1)=240; I(a,b,2)=0; I(a,b,3)=0;（3）If I(a,b,1)90&I(a,b,1)80&I(a,b,2)5&I(a,b,3)110 I(a,b,1)=240; I(a,b,2)=0; I(a,b,3)=0; 将程序写进MATLAB中，如图三所示，检测程序是否有问题，

14、检测无问题后运行。图三 写进MATLAB中的程序6.运行结果将程序写进MATLAB软件中后，运行程序。MATLAB软件成功读取图片后，按照预想将图片进行分割，并进行扫描。如图四所示。当检测到黄色的鸭梨区域后，将鸭梨的黄色变为了红色。图四 程序运行图程序运行后，结果显示图片中第一个鸭梨变为红色，另外的两个鸭梨颜色不变，背景颜色不变。运行后的图片效果如图五所示。图五 处理后图片效果.总结本文主要介绍了数字图像的理论知识及MATLAB 语言的特点,并基于MATLAB进行将鸭梨变色的数字图像处理。本次课题的研究，让我们对数字图像处理有了更深的了解，并掌握了基本的MATLAB软件的使用，以及基于MATLAB的数字图像处理的操作能力，熟悉了MALTAB在数字图