實驗報告冊

數字圖形圖像處理

霍夫變換試驗學院：人民武裝學院學院專業：計算機科學與技術班級：11級計科班 學號：1120070544 學生姓名：蘇靖 指導教師： 實驗目的：1．掌握MATLAB軟件的使用，以及其設計流程；2．掌握霍夫變換的實現方法；用MATLAB語言設計基于霍夫變換的任意圖形的識別。掌握圖像分割的基本原理及應用。實驗內容：通過全局閾值及局部閾值實現灰度圖像二值化；通過Hough檢測圖像中的直線。二、實驗儀器或設備裝MATLAB軟件的微機一臺三、總體設計原理及流程圖1、 程序設計的原理霍夫變換的基本思想就是把圖像平面上的點對應到參數平面上的曲線最后通過統計特性來解決問題。具有良好的抗噪聲性能和對部分遮蓋的不敏感等特性。2、 程序流程圖四、實驗要求程序結構清晰，運行結果正確。描述上述程序的設計、實現和結果，并對結果進行分析五、主要程序代碼1、霍夫變換檢測圓程序clearall;closeall;clc;%[cr,st]=circle_product;%st(1)->x,st(2)->y,st(3)->rcr=imread('sample.bmp');%circle1.bmpfigure;imshow(cr);[row,range]=size(cr);p=row*range;a=0;Y=zeros(1,p);Q=zeros(1,p);fork1=1:1:rowfork2=1:1:rangeifcr(k1,k2)==0a=a+1;XXX=k2-1;YYY=row+1-k1;Y(a)=YYY;Q(a)=XXX;endendendfork3=1:1:pifY(k3)==0&Q(k3)==0break;endend%z=ones(1,5);%a=1:1:300;b=1:1:300;%zl=sqrt((a-Q(l)).人2+(b-Y(l)).人2);%z2=sqrt((a-Q(2)).A2+(b-Y(2)).A2);%z3=sqrt((a-Q(3)).A2+(b-Y(3)).A2);%z4=sqrt((a-Q(4)).A2+(b-Y(4)).A2);%z5=sqrt((a-Q(5)).A2+(b-Y(5)).A2);%%zl=sqrt((a-Q(l))*(a-Q(l))+(b-Y(l))*(b-Y(l)));%%Zl=(a-Q(l)).A2+(b-Y(l)).A2;r0=(abs(zl-z2)<=0.l&abs(zl<=z3)<=0.l&abs(zl<=z4)<=0.l&abs(zl<=z5)<=0.l&abs(z2<=z3)<=0.l&abs(z2<=z4)<=0.l&abs(z2<=z5)<=0.l);%r=r0.*zl;%aa=r0.*a;%bb=r0.*b;%rrr=round(r(r0~=0))%aaa=aa(r0~=0)%bbb=bb(r0~=0)k7=floor(k3/6);k5=2;a=l:l:300;b=l:l:300;rrr=zeros(l,p);aaa=zeros(l,p);bb=zeros(l,p);k6=0;as=0;kll=l;fork5=l:l:k7k6=0;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%zl=sqrt((a-Q(k5)).A2+(b-Y(k5)).A2); z2=sqrt((a-Q(k5+l)).A2+(b-Y(k5+l)).A2);z3=sqrt((a-Q(k5+2)).A2+(b-Y(k5+2)).A2); z4=sqrt((a-Q(k5+3)).A2+(b-Y(k5+3)).A2);z5=sqrt((a-Q(k5+4)).A2+(b-Y(k5+4)).A2); z6=sqrt((a-Q(k5+5)).A2+(b-Y(k5+5)).A2);r0=(abs(zl-z2)<=.l&abs(zl<=z3)<=.l&abs(zl<=z4)<=.l&abs(zl<=z5)<=.l&abs(zl<=z6)<=.l&abs(z2<=z3)<=l&abs(z2<=z4)<=.l&abs(z2<=z5)<=.l&abs(z2<=z6)<=.l);rr=r0.*zl;aa=r0.*a;bb=r0.*b;[m,n]=size(rr);ifrr==zeros(l,n);as=as+l;continue;end[pzl,pz]=size(rr(r0~=0));rrr=round(rr(r0~=0))aaa=aa(r0~=0)bbb=bb(r0~=0)pz2=pz+kll-l;k9=l;fork8=kll:pz2RR(k8)=rrr(k9);XX(k8)=aaa(k9);YY(k8)=bbb(k9);k9=k9+1;endk11=k8+1;%ifrr==zeros(1,n);%as=as+1;continue;%endend%ifaa==zeros(1,300)%as=1%endrangex=1:1:range;rowy=1:1:row;[RX,RY]=meshgrid(rangex,rowy);RT=RX;figure;mesh(RX,RY,RT);holdon;plot3(XX,YY,RR,'ko');%%%%%%%%%%%%%%%5[rhao,nn]=the_max1(XX,YY,RR);i1=ones(row,range);rhaocenter=rhao;%t2=1.5;t3=1.5;fork1=1:1:rowfork2=1:1:rangeXXX=k2-1;YYY=row+1-k1;ifabs(((XXX-center(1))*(XXX-center(1))+(YYY-center(2))*(YYY-center(2)))-center(3)*center(3))<=101i1(k1,k2)=0;endendendimwrite(il,'找出的圓.bmp','bmp');i2=imread('找出的圓.bmp');figure;imshow(i2);%st2、霍夫變換檢測直線clearall;closeall;clc;i=imread('sample.bmp');[row,range]=size(i);p=row*range;a=0;Y=zeros(l,p);Q=zeros(l,p);forkl=l:l:row fork2=l:l:rangeifi(kl,k2)==0 a=a+l; XXX=k2-l;YYY=row+l-kl;Y(a)=YYY;Q(a)=YYY-XXX;endendend%fort=l:l:a%o=[Y(t)Q(t)]%endXl=[0l];Yl=[Y(l)Q(l)];plot(Xl,Yl,'r');holdon;YY=zeros(l,a-l);QQ=zeros(l,a-l);fort=2:l:a X2=[0l];Y2=[Y(t)Q(t)];plot(X2,Y2);[YY(t-l),QQ(t-l)]=pll(Xl,Yl,X2,Y2);%yyy=YY(t-1)%qqq=QQ(t-1)%看交點plot(YY(t-1),QQ(t-1),'ko');end %[res]=gather_point(YY,QQ,QQ);nn=0;res%[m,n3]=size(YY);%forno1=1:1:n3%n=0;%forno2=(no1+1):1:n3%if(abs(res(no2,1)-res(no1,1))<=0.0001&abs(res(no2,2)-res(no1,2))<=0.0001&abs(res(no2,2)-res(no1,2))<=0.0001)%n=n+1;hao=res(no1,:);%end%end%ifnn>=n3/5%rhao=hao;break;%elseifnn<n%rhao=hao;nn=n;

%end%end[rhao]=the_max1(YY,QQ,QQ);t2=t2/(tl-l)%%yyy=YY%qqq=QQ%t2=0;t3=0;t2=t2/(tl-l)%%fort1=2:1:t%t2=YY(t1)+t2;%t3=t3+QQ(t1);%end%t3=t3/(t1-1)%t2=m,t3=b%i1=ones(row,range);%t2=2;t3=0;i1=ones(row,range);rhaot2=rhao(1);t3=rhao(2);t2=round(t2);t3=round(t3);%t2=1.5;t3=1.5;fork1=1:1:rowfork2=1:1:rangeXXX=k2-1;YYY=row+1-k1;ifabs(YYY-(t2*XXX+t3))<=1%YYY==t2*XXX+t3i1(k1,k2)=0;endendendimwrite(il,'找出的直線.bmp','bmp');i2=imread('找出的直線.bmp');figure;subplot(2,l,l);imshow(i);subplot(2,l,2);imshow(i2);五、實驗結果l、霍夫變換檢測圓實驗結果截圖待檢測的圖:檢測出的圓：2、霍夫變換檢測直線實驗結果截圖待檢測的圖：檢測出的圓：2、霍夫變換檢測直線實驗結果截圖待檢測的圖：五、Hough變換是一種利用圖像的全局特征將特定形狀的邊緣像素連接起來，形成連續平滑邊緣的一種方法。它通過將源圖像上的點映射到用于累加的參數空間，實現對已知解析式曲線的識別。Hough變換常用于對圖像中的直線和圓進行識別。程序代碼：%Hough變換I=imread('hdt.bmp');%I=rgb2gray(I);rotI=I;subplot(2,2,1);imshow(rotI);title('灰度圖像');%axis([50,350,50,500]);%gridon;%axison;BW=edge(rotI,'prewitt');subplot(2,2,2);imshow(BW);title('prewitt算子邊緣檢測后圖像');%axis([50,350,50,500]);%gridon;%axison;[H,T,R]=hough(BW);subplot(2,2,3);imshow(H,[],'XData',T,'YData',R,'InitialMagnification','fit');title('霍夫變換圖');xlabel('\theta'),ylabel('\rho');axison,axisnormal,holdon;P=houghpeaks(H,5,'threshold',ceil(0.3*max(H(:))));x=T(P(:,2));y=R(P(:,1));plot(x,y,'s','color','white');lines=houghlines(BW,T,R,P,'FillGap',5,'MinLength',7);subplot(2,2,4);imshow(rotI);title('霍夫變換圖像檢測');%axis([50,350,50,500]);%gridon;%axison;holdon;max_len=0;fork=1:length(lines)xy=[lines(k).point1;lines(k).point2];plot(xy(:,1),xy(:,2),'LineWidth',2,'Color','green');pl