Početak obrade slika pomoću matlaba

Zamislite da svoju kameru usmerite na neki objekt i kamera vam kaže ime tog predmeta, da, Google Lens na pametnim telefonima s Androidom čini istu stvar koristeći Obradu slike. To daje računalu viziju da prepozna i prepozna stvari i u skladu s tim poduzme mjere. Obrada slika ima puno aplikacija poput prepoznavanja i prepoznavanja lica, otiska palca, proširene stvarnosti, OCR-a, skeniranja crtičnog koda i mnogih drugih. Za obradu slika dostupno je mnogo softvera, među kojima je MATLAB najprikladniji za početak.

MATLAB može izvoditi mnogo operacija obrade slika unaprijed, ali za početak rada s obradom slika u MATLAB-u, ovdje ćemo objasniti neke osnovne operacije poput RGB-a u sivo, rotiranje slike, binarnu pretvorbu itd. Možete dalje izrađivati ​​automatizirane programe za uklanjanje šuma, sliku jasnoća, filtriranje pomoću funkcija objašnjenih u ovom vodiču.

Prije nego što nastavite dalje, ako ste novi u MATLAB-u, možete provjeriti naše prethodne MATLAB-ove vodiče za bolje podcjenjivanje:

• Početak rada s MATLAB-om: kratki uvod
• Povezivanje Arduina s MATLAB-om - Trepćuća LED
• Upravljanje istosmjernim motorom pomoću MATLAB-a i Arduina
• Upravljanje koračnim motorom pomoću MATLAB-a i Arduina
• Kako ucrtati grafikon temperature u stvarnom vremenu pomoću MATLAB-a

U MATLAB-u, kao i uvijek, postoje dva načina za izvođenje bilo kojeg algoritma za obradu slike, jedan je izravnim unosom naredbe u prozor uređivača / naredbi, a drugi stvaranjem GUI-ja za isti. Ovdje ćemo vam pokazati obje metode za obavljanje osnovnih operacija obrade slika u MATLAB-u.

1. Obrada slike pomoću prozora MATLAB Editor

Sada ćemo napisati kod za izvođenje nekih osnovnih operacija obrade slika u prozoru uređivača. Da biste se upoznali sa svom osnovnom terminologijom koja se koristi u MATLAB-u, slijedite vezu. Kopirajte i zalijepite donji kod u prozor uređivača, a = nepročitano ('F: \ sažetak kruga \ obrada slike pomoću matlab \ camerman.jpg'); podzaplet (2,3,1); imshow (a); b = rgb2gray (a); podzaplet (2,3,2); imshow (b); c = im2bw (a); podzaplet (2,3,3); imshow (c); d = neprilagođena (b); podzaplet (2,3,4); imshow (d); e = a; e = rgb2gray (e); podzaplet (2,3,5); imhist (e); imfinfo ('F: \ sažetak kruga \ obrada slike pomoću matlab \ beard-man.jpg') = veličina (a) % mapa boja ('proljeće')

U varijablu 'a' uvozimo sliku pomoću naredbe imread ('naziv datoteke'), a zatim izrađujemo crtež '2' retka i '3' stupca pomoću podplota (redak, stupac, položaj) i prikazujemo uvezenu sliku na položaju ' 1 '. Za prikaz slike koristimo naredbu imshow ('naziv datoteke') .

Ispod je nekoliko naredbi za izvršavanje neke osnovne obrade prenesene slike:

• U varijabli 'b' pretvaramo RGB sliku u sliku intenziteta sive pomoću naredbe rgb2gray ('naziv datoteke') i prikazujemo je u crtežu na položaju '2'.
• U varijabli 'c' pretvaramo sliku u binarnu sliku ili možete reći u formatu '0' (crno) i '1' (bijelo) pomoću naredbe im2bw ('naziv datoteke') i prikazom u crtežu na položaj '3'.
• U varijabli 'd' prilagođavamo ili preslikavamo vrijednosti intenziteta slike u sivim tonovima pomoću naredbe imadjust ('naziv datoteke') i prikazujemo je u crtežu na položaju '4'.
• U varijabli 'e' crtamo histogram slike u sivim tonovima pomoću naredbe imhist ('naziv datoteke') i prikazujemo ga u crtežu na položaju '5'. Za crtanje histograma uvijek morate pretvoriti sliku u sive nijanse i tada ćete moći vidjeti histogram te grafičke datoteke.
• Naredba Imfinfo ('naziv datoteke s lokacijom') koristi se za prikaz podataka o grafičkoj datoteci.
• naredba = size ('filename') koristi se za prikaz veličine i ravnina boja određene grafičke datoteke.
• mapama boja ('proljeće') koristi se za promjenu vrste mapa boja grafičke datoteke. Ovdje sam u svom kodu ovu naredbu postavio kao komentar, ali možete je koristiti uklanjanjem znaka postotka. Postoje mnoge vrste boja u MATLAB-u poput Jet, HSV, Hot, Cool, Summer, Autumn, Winter, Grey, Bone, Copper, Pink, Lines i Spring.

Kao i ovi, u MATLAB-u postoji niz naredbi koje se mogu koristiti za izvršavanje različitih zadataka, funkcije obrade slika u MATLAB-u možete provjeriti slijedeći vezu.

2. Obrada slike s MATLAB GUI

Izrada grafičkog korisničkog sučelja MATLAB za obradu slika

Za izgradnju GUI-a (grafičko korisničko sučelje) za obradu slika pokrenite GUI utipkavanjem naredbe u naredbenom prozoru .

vodič

Otvorit će se skočni prozor, a zatim odaberite novi prazni GUI kao što je prikazano na donjoj slici,

Sada moramo odabrati broj tipki (svaka tipka će izvršiti drugačiji zadatak) i jednu os za prikaz slike.

Da biste promijenili veličinu ili promijenili oblik tipke ili osi, samo kliknite na nju i moći ćete povući kutove gumba. Dvostrukim klikom na bilo koji od njih moći ćete promijeniti boju, niz, oznaku i druge opcije tog određenog gumba. Nakon prilagodbe izgledat će ovako

Tipke možete prilagoditi prema vašem izboru. Sada kada to spremite, kod se generira u prozoru uređivača MATLAB-a. Uredite generirani kôd da biste postavili zadatak za različite tipke. Ispod smo uredili MATLAB kod.

MATLAB GUI kod za obradu slika

Kompletni MATLAB kôd za obradu slika pomoću MATLAB GUI- a dat je na kraju ovog projekta. Dalje ovdje uključujemo GUI datoteku (.fig) i datoteku koda (.m) za preuzimanje, pomoću kojih možete prilagoditi tipke ili veličinu osi prema vašim zahtjevima. Uređivali smo generirani kod kako je objašnjeno u nastavku.

U funkciji 'uploadimage' kopirajte i zalijepite donji kod da biste datoteku umetnuli s računala. Ovdje se naredba uigetfile ('vrsta ekstenzije slike') koristi za uvoz slike u MATLAB GUI. Pročitajte tu datoteku pomoću naredbe imread (), a zatim je prikažite naredbom imshow () na axes1 pomoću osi (handles.axes1) . Sada, naredbom setappdata (), pohranite varijablu u GUI tako da će varijabla biti dostupna jednom dijelu GUI-a drugom dijelu GUI-a.

a = uigetfile ('. jpg') a = nepročitano (a); sjekire (ručke.sjeki1); imshow (a); setappdata (0, 'a', a)

Sada ćete u svakoj funkciji vidjeti naredbu getappdata () koja se koristi za dohvaćanje podataka koji su pohranjeni pomoću setappdata () u GUI-u.

Ovdje ćemo objasniti osam najčešće korištenih funkcija u obradi slika

S. Ne.	Naredba	Naziv gumba	Zadatak koji treba izvršiti
1.	uigetfile ()	Učitaj sliku	Kliknite za uvoz slike s diska
2.	rgb2gray ()	RGB u Gray	Kliknite za pretvaranje RGB slike u sive tonove
3.	im2bw ()	Pretvori u binarnu sliku	Kliknite za pretvaranje slike u binarnu
4.	-	PONOVNO PONAŠATI	Kliknite da biste resetirali sliku kao izvornu
5.	imhist ()	Histogram	Kliknite da biste vidjeli histogram slike
6.	neizvršenje ()	Slika komplementa	Kliknite za provjeru slike komplementa
7.	rub (naziv datoteke, metoda)	Otkrivanje rubova	Kliknite da biste otkrili rubove na slici
8.	imrotirati (naziv datoteke, kut)	Rotirajte u smjeru kazaljke na satu	Kliknite za rotiranje slike u smjeru kazaljke na satu
9.	imrotirati (naziv datoteke, kut)	Rotirajte u smjeru suprotnom od kazaljke na satu	Kliknite za rotiranje slike u smjeru suprotnom od kazaljke na satu

1. Pretvorite RGB sliku u sive tonove

U funkciji 'rgb2gray' kopirajte i zalijepite donji kod za pretvaranje RGB slike u sive s pomoću naredbe rgb2gray () .

a = getappdata (0, 'a'); agray = rgb2gray (a); sjekire (ručke.sjeki1); imshow (agray);

2. Pretvori u binarnu sliku

U funkciji 'im2bw' kopirajte i zalijepite donji kod da biste sliku pretvorili u binarnu sliku ili možete reći u formatu '0' (crno) i '1' (bijelo) pomoću naredbe im2bw () .

a = getappdata (0, 'a'); abw = im2bw (a); sjekire (ručke.sjeki1); imshow (abw);

3. Vratite na izvornu sliku

U funkciji 'reset' kopirajte i zalijepite donji kod da biste resetirali uređenu sliku u izvornu sliku.

a = getappdata (0, 'a'); sjekire (ručke.sjeki1); imshow (a);

4. Nacrtaj histogram slike

U funkciji 'histogram' kopirajte i zalijepite donji kôd za crtanje histograma slike u sivim tonovima pomoću naredbe imhist ('naziv datoteke') i prikažite ga na osi1 . Za crtanje histograma uvijek morate pretvoriti sliku u sive nijanse i tada ćete moći vidjeti histogram te grafičke datoteke.

a = getappdata (0, 'a'); ahist = a; ahist = rgb2gray (ahist); sjekire (ručke.sjeki1); imhist (ahist);

5. Pretvori u sliku komplementa

U funkciji 'complementimage' kopirajte i zalijepite donji kod da biste vidjeli komplement umetnute grafičke datoteke pomoću naredbe imcomplement () .

a = getappdata (0, 'a'); acomp = a; acomp = neispunjenje (acomp); sjekire (ručke.sjeki1); imshow (acomp);

6. Otkrivanje rubova Canny metodom

U funkciji 'edge' kopirajte i zalijepite donji kod da biste otkrili i pronašli rubove na sivoj skali pomoću naredbe edge ('naziv datoteke', 'metoda') . Na mjestu metode možete birati između ove tri, Canny, Prewitt i montaža . Za otkrivanje rubova koristimo Canny metodu. Također ne možete otkriti rub izravno s izvorne slike, prvo ga morate pretvoriti u sive tonove, a zatim možete moći otkriti rubove.

a = getappdata (0, 'a'); rub = a; aedge = rgb2gray (aedge); aedge = edge (aedge , 'Canny') ' osi (handles.axes1); imshow (ivica);

7. Rotirajte sliku u smjeru kazaljke na satu

U funkciji 'u smjeru kazaljke na satu , kopirajte i zalijepite donji kod za okretanje slike u smjeru kazaljke na satu pomoću naredbe imrotate (naziv datoteke,' angle ')

a = getappdata (0, 'a'); aclock = a; aclock = imrotirati (aclock, 270); sjekire (ručke.sjeki1); imshow (aclock);

8. Rotirajte sliku u smjeru suprotnom od kazaljke na satu

U funkciji 'u smjeru suprotnom od smjera kazaljke na satu , kopirajte i zalijepite donji kod da biste zakrenuli sliku u smjeru suprotnom od kazaljke na satu pomoću naredbe imrotate (naziv datoteke,' angle ')

a = getappdata (0, 'a'); aclock = a; aclock = imrotirati (aclock, 90); sjekire (ručke.sjeki1); imshow (aclock);

Pokrenite MATLAB GUI kod za obradu slika

Sada kliknite gumb 'RUN' da biste pokrenuli uređeni kod u.m datoteci

MATLAB-u će trebati nekoliko sekundi da odgovori, nemojte kliktati nijedan GUI gumb dok MATLAB u donjem lijevom kutu ne prikaže poruku zauzetosti, kao što je prikazano dolje,

Kad je sve spremno, uvezite sliku s računala klikom na gumb 'Učitaj sliku'. Sada ćete sliku moći pretvoriti ili zakrenuti klikom na bilo koji gumb u skladu s tim. Ispod tablice prikazat će vam zadatak koji izvršavamo klikom bilo kojeg određenog gumba:

Rezultat na kliku svakog gumba dat će prikazan ispod,

Kompletan rad svakog gumba prikazan je u videozapisu ispod.

Možete čak i napraviti naprednu razinu obrade slika s alatom Image Processing Toolbox koji možete kupiti na službenim stranicama MATHWORKS-a, neki od naprednih postupaka navedeni su u nastavku:

• Geometrijske operacije
• Blok operacije
• Linearno filtriranje i dizajn filtra
• Preobražava
• Analiza i poboljšanje slike
• Binarne operacije slika