实验二 图像几何变换.pdf

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1、实验报告课程名称：数字图像处理实验名称：图像几何变换实验地点：明向校区D001机房专业班级：测控1401班学号：2014001796学生姓名：郭佳鑫指导教师：刘帆2017年4月14日《数字图像处理》实验报告一、实验目的1.结合实例学习如何在视频显示程序中增加图像处理算法。2.理解和掌握图像的平移、垂直镜像变换、水平镜像变换、缩放和旋转的原理和应用。二、实验原理x'xx01.初始坐标为（x,y）的点经过平移（x0，y0），坐标变为（x'，y'），两点之间的关系为：，y'yy0以矩阵形式表示为：x'10x0xy'01yy

2、0100112.图像的镜像变换是以图象垂直中轴线或水平中轴线交换图像的变换，分为垂直镜像变换和水平镜像变换，两者的矩阵形式分别为：x'100xx'100xy'010yy'0-10y10011100113.图像缩小和放大变换矩阵相同：x'Sx00xy'0S0yy10011当S1,S1时，图像缩小；S1,S1时，图像放大。xyxy4.图

3、像旋转定义为以图像中某一点为原点以逆时针或顺时针方向旋转一定角度。其变换矩阵为：x'cossin0xy'sincos0y10011该变换矩阵是绕坐标轴原点进行的，如果是绕一个指定点（a,b）旋转，则现要将坐标系平移到该点，进行旋转，然后再平移回到新的坐标原点。三、实验仪器1.计算机。2.MATLAB程序。3.记录用的笔、纸。2《数字图像处理》实验报告四、实验步骤与内容1、简单图像的affine变换程序代码：>>f=checkerboard(24);>>figure(1);imshow(f

4、);>>s=0.7;>>theta=pi/6;>>T=[s*cos(theta)s*sin(theta)0;-s*sin(theta)s*cos(theta)0;001];>>tform=maketform('affine',T);>>g1=imtransform(f,tform,'nearest');>>figure(2);imshow(g1);>>g2=imtransform(f,tform);>>figure(3);imshow(g2);>>g3=imtransform(f,tform,'FillValue',0.5);>>figure(4);imsh

5、ow(g3);实验图像及结果：从原理上分析，最近邻插值是直接将最近邻像素的灰度值赋予目标像素，这其实是不稳定、不可靠的，而双线性插值变换通过4个最近邻来计算目标像素的灰度值，则能够一定程度上减小瑕疵、提高精确度。实验结果也可以看出，Figure3中的双线性插值变换，相较于Figure2中的最近邻插值变换，其黑白格子的边缘更加平滑，没有最近邻插值的锯齿那么明显，带来的直观结果就是更加清晰。3《数字图像处理》实验报告2、利用连接点实施图像配准复原程序代码：>>f=imread('jihe.bmp');>>figure(1);imshow(f);>>g=imrea

6、d('jiheshizhen.bmp');>>figure(2);imshow(g);>>cpselect(g,f)Variableshavebeencreatedinthebaseworkspace.>>tform=cp2tform(movingPoints,fixedPoints,'projective');>>gp=imtransform(g,tform,'XData',[1,256],'YData',[1,256]);>>figure(3);imshow(gp);后增加了两行：>>gp2=imtransform(g,tform,'XData',[1,

7、230],'YData',[1,230]);>>figure(4);imshow(gp2);实验图像及结果：由于这组几何失真图像仅仅为梯形失真，故只需选取四个顶点为连接点即可。选取完毕后将连接点的坐标数据传输到Workspace中，即可调用。4《数字图像处理》实验报告上图中存在一个小问题——我找到的图片并非256*256像素，而是大约230*230像素，因此最后输出到一个256*256像素的图片中会有一个L型黑边（如Figure3），于是我又增加了两行代码（上述代码最后两行），多输出了一幅图像，将输出范围降低到230*230像素，如Figure4中的图像，将

8、黑边去掉了。五、思考题1.改变水平和垂直的偏移量，观