MATLAB实用源代码
1图像的读取及旋转
A=imread('');%读取图像
subplot(2,2,1),imshow(A),title('原始图像');%输出图像
I=rgb2gray(A);
subplot(2,2,2),imshow(A),title('灰度图像');
subplot(2,2,3),imhist(I),title('灰度图像直方图');%输出原图直方图
theta = 30;J = imrotate(I,theta);% Try varying the angle, theta
subplot(2,2,4), imshow(J),title(‘旋转图像’)
2边缘检测
I=imread('C:\Users\HP\Desktop\平时总结\路飞jpg');
subplot(2,2,1),imshow(I),title('原始图像');
I1=edge(I,'sobel');
subplot(2,2,2),imshow(I1),title('sobel边缘检测');
I2=edge(I,'prewitt');
subplot(2,2,3),imshow(I2),title('prewitt边缘检测');
I3=edge(I,'log');
subplot(2,2,4),imshow(I3),title('log边缘检测');
3图像反转
MATLAB 程序实现如下:
I=imread('xianbmp');
J=double(I);
J=-J+(256-1);%图像反转线性变换
H=uint8(J);
subplot(1,2,1),imshow(I);
subplot(1,2,2),imshow(H);
4灰度线性变换
MATLAB 程序实现如下:
I=imread('xianbmp');
subplot(2,2,1),imshow(I);
title('原始图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on;%显示坐标系
I1=rgb2gray(I);
subplot(2,2,2),imshow(I1);
title('灰度图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on; %显示坐标系
J=imadjust(I1,[01 05],[]); %局部拉伸,把[01 05]内的灰度拉伸为[0 1]
subplot(2,2,3),imshow(J);
title('线性变换图像[01 05]');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
K=imadjust(I1,[03 07],[]); %局部拉伸,把[03 07]内的灰度拉伸为[0 1]
subplot(2,2,4),imshow(K);
title('线性变换图像[03 07]');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
5非线性变换
MATLAB 程序实现如下:
I=imread('xianbmp');
I1=rgb2gray(I);
subplot(1,2,1),imshow(I1);
title(' 灰度图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on;%显示网格线
axis on;%显示坐标系
J=double(I1);
J=40(log(J+1));
H=uint8(J);
subplot(1,2,2),imshow(H);
title(' 对数变换图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
4直方图均衡化
MATLAB 程序实现如下:
I=imread('xianbmp');
I=rgb2gray(I);
figure;
subplot(2,2,1);
imshow(I);
subplot(2,2,2);
imhist(I);
I1=histeq(I);
figure;
subplot(2,2,1);
imshow(I1);
subplot(2,2,2);
imhist(I1);
5 线性平滑滤波器
用MATLAB实现领域平均法抑制噪声程序:
I=imread('xianbmp');
subplot(231)
imshow(I)
title('原始图像')
I=rgb2gray(I);
I1=imnoise(I,'salt & pepper',002);
subplot(232)
imshow(I1)
title(' 添加椒盐噪声的图像')
k1=filter2(fspecial('average',3),I1)/255; %进行33模板平滑滤波
k2=filter2(fspecial('average',5),I1)/255; %进行55模板平滑滤波k3=filter2(fspecial('average',7),I1)/255; %进行77模板平滑滤波
k4=filter2(fspecial('average',9),I1)/255; %进行99模板平滑滤波
subplot(233),imshow(k1);title('33 模板平滑滤波');
subplot(234),imshow(k2);title('55 模板平滑滤波');
subplot(235),imshow(k3);title('77 模板平滑滤波');
subplot(236),imshow(k4);title('99 模板平滑滤波');
6中值滤波器
用MATLAB实现中值滤波程序如下:
I=imread('xianbmp');
I=rgb2gray(I);
J=imnoise(I,'salt&pepper',002);
subplot(231),imshow(I);title('原图像');
subplot(232),imshow(J);title('添加椒盐噪声图像');
k1=medfilt2(J); %进行33模板中值滤波
k2=medfilt2(J,[5,5]); %进行55模板中值滤波
k3=medfilt2(J,[7,7]); %进行77模板中值滤波
k4=medfilt2(J,[9,9]); %进行99模板中值滤波
subplot(233),imshow(k1);title('33模板中值滤波');
subplot(234),imshow(k2);title('55模板中值滤波 ');
subplot(235),imshow(k3);title('77模板中值滤波');
subplot(236),imshow(k4);title('99 模板中值滤波');
7用Sobel算子和拉普拉斯对图像锐化:
I=imread('xianbmp');
subplot(2,2,1),imshow(I);
title('原始图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on;%显示坐标系
I1=im2bw(I);
subplot(2,2,2),imshow(I1);
title('二值图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on;%显示网格线
axis on;%显示坐标系
H=fspecial('sobel');%选择sobel算子
J=filter2(H,I1); %卷积运算
subplot(2,2,3),imshow(J);
title('sobel算子锐化图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on;%显示坐标系
h=[0 1 0,1 -4 1,0 1 0]; %拉普拉斯算子
J1=conv2(I1,h,'same');%卷积运算
subplot(2,2,4),imshow(J1);
title('拉普拉斯算子锐化图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
8梯度算子检测边缘
用 MATLAB实现如下:
I=imread('xianbmp');
subplot(2,3,1);
imshow(I);
title('原始图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
I1=im2bw(I);
subplot(2,3,2);
imshow(I1);
title('二值图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
I2=edge(I1,'roberts');
figure;
subplot(2,3,3);
imshow(I2);
title('roberts算子分割结果');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
I3=edge(I1,'sobel');
subplot(2,3,4);
imshow(I3);
title('sobel算子分割结果');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
I4=edge(I1,'Prewitt');
subplot(2,3,5);
imshow(I4);
title('Prewitt算子分割结果 ');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
9LOG算子检测边缘
用 MATLAB程序实现如下:
I=imread('xianbmp');
subplot(2,2,1);
imshow(I);
title('原始图像');
I1=rgb2gray(I);
subplot(2,2,2);
imshow(I1);
title('灰度图像');
I2=edge(I1,'log');
subplot(2,2,3);
imshow(I2);
title('log算子分割结果');
10Canny算子检测边 缘
用MATLAB程序实现如下:
I=imread('xianbmp');
subplot(2,2,1);
imshow(I);
title('原始图像')
I1=rgb2gray(I);
subplot(2,2,2);
imshow(I1);
title('灰度图像');
I2=edge(I1,'canny');
subplot(2,2,3);
imshow(I2);
title('canny算子分割结果');
11边界跟踪 (bwtraceboundary函数)
clc
clear all
I=imread('xianbmp');
figure
imshow(I);
title('原始图像');
I1=rgb2gray(I); %将彩色图像转化灰度图像
threshold=graythresh(I1); %计算将灰度图像转化为二值图像所需的门限
BW=im2bw(I1, threshold); %将灰度图像转化为二值图像
figure
imshow(BW);
title('二值图像');
dim=size(BW);
col=round(dim(2)/2)-90; %计算起始点列坐标
row=find(BW(:,col),1); %计算起始点行坐标
connectivity=8;
num_points=180;
contour=bwtraceboundary(BW,[row,col],'N',connectivity,num_points);
%提取边界
figure
imshow(I1);
hold on;
plot(contour(:,2),contour(:,1), 'g','LineWidth' ,2);
title('边界跟踪图像');
12Hough变换
I= imread('xianbmp');
rotI=rgb2gray(I);
subplot(2,2,1);
imshow(rotI);
title('灰度图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on;
axis on;
BW=edge(rotI,'prewitt');
subplot(2,2,2);
imshow(BW);
title('prewitt算子边缘检测 后图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on;
axis on;
[H,T,R]=hough(BW);
subplot(2,2,3);
imshow(H,[],'XData',T,'YData',R,'InitialMagnification','fit');
title('霍夫变换图');
xlabel('\theta'),ylabel('\rho');
axis on , axis normal, hold on;
P=houghpeaks(H,5,'threshold',ceil(03max(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('霍夫变换图像检测');
axis([50,250,50,200]);
grid on;
axis on;
hold on;
max_len=0;
for k=1:length(lines)
xy=[lines(k)point1;lines(k)point2];
plot(xy(:,1),xy(:,2),'LineWidth',2,'Color','green');
plot(xy(1,1),xy(1,2),'x','LineWidth',2,'Color','yellow');
plot(xy(2,1),xy(2,2),'x','LineWidth',2,'Color','red');
len=norm(lines(k)point1-lines(k)point2);
if(len>max_len)
max_len=len;
xy_long=xy;
end
end
plot(xy_long(:,1),xy_long(:,2),'LineWidth',2,'Color','cyan');
13直方图阈值法
用 MATLAB实现直方图阈值法:
I=imread('xianbmp');
I1=rgb2gray(I);
figure;
subplot(2,2,1);
imshow(I1);
title(' 灰度图像')
axis([50,250,50,200]);
grid on;%显示网格线
axis on; %显示坐标系
[m,n]=size(I1);%测量图像尺寸参数
GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量
for k=0:255
GP(k+1)=length(find(I1==k))/(mn);%计算每级灰度出现的概率,将其存入GP中相应位置
end
subplot(2,2,2),bar(0:255,GP,'g')%绘制直方图
title('灰度直方图')
xlabel('灰度值')
ylabel(' 出现概率')
I2=im2bw(I,150/255);
subplot(2,2,3),imshow(I2);
title('阈值150的分割图像')
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
I3=im2bw(I,200/255); %
subplot(2,2,4),imshow(I3);
title('阈值200的分割图像')
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
14 自动阈值法:Otsu法
用MATLAB实现Otsu算法:
clc
clear all
I=imread('xianbmp');
subplot(1,2,1),imshow(I);
title('原始图像')
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
level=graythresh(I); %确定灰度阈值
BW=im2bw(I,level);
subplot(1,2,2),imshow(BW);
title('Otsu 法阈值分割图像')
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
15膨胀 *** 作
I=imread('xianbmp'); %载入图像
I1=rgb2gray(I);
subplot(1,2,1);
imshow(I1);
title('灰度图像')
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
se=strel('disk',1); %生成圆形结构元素
I2=imdilate(I1,se); %用生成的结构元素对图像进行膨胀
subplot(1,2,2);
imshow(I2);
title(' 膨胀后图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
16腐蚀 *** 作
MATLAB 实现腐蚀 *** 作
I=imread('xianbmp'); %载入图像
I1=rgb2gray(I);
subplot(1,2,1);
imshow(I1);
title('灰度图像')
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
se=strel('disk',1); %生成圆形结构元素
I2=imerode(I1,se); %用生成的结构元素对图像进行腐蚀
subplot(1,2,2);
imshow(I2);
title('腐蚀后图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on; %显示网格线
axis on; %显示坐标系
17开启和闭合 *** 作
用 MATLAB实现开启和闭合 *** 作
I=imread('xianbmp'); %载入图像
subplot(2,2,1),imshow(I);
title('原始图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on; %显示坐标系
I1=rgb2gray(I);
subplot(2,2,2),imshow(I1);
title('灰度图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on; %显示坐标系
se=strel('disk',1); %采用半径为1的圆作为结构元素
I2=imopen(I1,se); %开启 *** 作
I3=imclose(I1,se); %闭合 *** 作
subplot(2,2,3),imshow(I2);
title('开启运算后图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on; %显示坐标系
subplot(2,2,4),imshow(I3);
title('闭合运算后图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on; %显示坐标系
18开启和闭合组合 *** 作
I=imread('xianbmp');%载入图像
subplot(3,2,1),imshow(I);
title('原始图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on;%显示坐标系
I1=rgb2gray(I);
subplot(3,2,2),imshow(I1);
title('灰度图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on;%显示坐标系
se=strel('disk',1);
I2=imopen(I1,se);%开启 *** 作
I3=imclose(I1,se);%闭合 *** 作
subplot(3,2,3),imshow(I2);
title('开启运算后图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on;%显示坐标系
subplot(3,2,4),imshow(I3);
title('闭合运算后图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on;%显示坐标系
se=strel('disk',1);
I4=imopen(I1,se);
I5=imclose(I4,se);
subplot(3,2,5),imshow(I5);%开—闭运算图像
title('开—闭运算图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on;%显示坐标系
I6=imclose(I1,se);
I7=imopen(I6,se);
subplot(3,2,6),imshow(I7);%闭—开运算图像
title('闭—开运算图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on;%显示坐标系
19形态学边界提取
利用 MATLAB实现如下:
I=imread('xianbmp');%载入图像
subplot(1,3,1),imshow(I);
title('原始图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on;%显示网格线
axis on;%显示坐标系
I1=im2bw(I);
subplot(1,3,2),imshow(I1);
title('二值化图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on;%显示网格线
axis on;%显示坐标系
I2=bwperim(I1); %获取区域的周长
subplot(1,3,3),imshow(I2);
title('边界周长的二值图像');
axis([50,250,50,200]);
grid on;
axis on;
20形态学骨架提取
利用MATLAB实现如下:
I=imread('xianbmp');
subplot(2,2,1),imshow(I);
title('原始图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on;
I1=im2bw(I);
subplot(2,2,2),imshow(I1);
title('二值图像');
axis([50,250,50,200]);
axis on;
I2=bwmorph(I1,'skel',1);
subplot(2,2,3),imshow(I2);
title('1次骨架提取');
axis([50,250,50,200]);
axis on;
I3=bwmorph(I1,'skel',2);
subplot(2,2,4),imshow(I3);
title('2次骨架提取');
axis([50,250,50,200]);
axis on;
21直接提取四个顶点坐标
I = imread('xianbmp');
I = I(:,:,1);
BW=im2bw(I);
figure
imshow(~BW)
[x,y]=getpts
平滑滤波
h=fspecial('average',9);
I_gray=imfilter(I_gray,h,'replicate');%平滑滤波
function [x, k, index]=Jacobi(A, b, ep, it_max)
% 求解线性方程组的Jacobi迭代法,其中
% A --- 方程组的系数矩阵
% b --- 方程组的右端项
% ep --- 精度要求。省缺为1e-5
% it_max --- 最大迭代次数,省缺为100
% x --- 方程组的解
% k --- 迭代次数
% index --- index=1表示迭代收敛到指定要求;
% index=0表示迭代失败
if nargin <4 it_max=100; end %输入参数少于4时,默认最大迭代次数为100
if nargin <3 ep=1e-5; end %输入参数少于3时,默认精度要求为1e-5
n=length(A); %矢量或矩阵A的列长度,即方程的个数
k=0; %初值为0
x=zeros(n,1); y=zeros(n,1); index=1;%初值设置
while 1 %while-end 循环开始
for i=1:n %i循环次数
y(i)=b(i); %给y赋值
for j=1:n %j循环次数
if j~=i %条件判断,j≠i时,
y(i)=y(i)-A(i,j)x(j); %y(i)的值修改
end
end
if abs(A(i,i))<1e-10 || k==it_max %A的主对角线元素的绝对值小于1e-10或k=最大迭代次数时,
index=0; return; %表明迭代失败
end
y(i)=y(i)/A(i,i); %判断,j=i时,y(i)的值修改
end
if norm(y-x,inf)<ep %判断,y-x的无穷范数小于精度要求,
break; %返回下一步,继续计算
end
x=y; k=k+1; %x得到y值,计算总迭代次数k
end %while-end 循环结束
我有个作业是这,程序添加了些注释,希望对你有帮助~
clear all;
allsamples=[];
for i=1:20
for j=1:5
a=imread(strcat('ORL\s',num2str(i),'\',num2str(j),'bmp')); %读取人脸图像
b=a(1:11292); %将图像数据转为一行
b=double(b);
allsamples=[allsamples; b]; %将所有图像205,组成数组
end
end
%用PCA方法进行特征提取
samplemean=mean(allsamples); %求均值
for i=1:100
xmean(i,:)=allsamples(i,:)-samplemean;
end;
sigma=xmeanxmean'; %协方差矩阵
[v d]=eig(sigma); %求矩阵特征值和特征向量
d1=diag(d); %特征值的对角阵
[d2 index]=sort(d1); %对对角阵的值排序
cols=size(v,2); %特征向量的行数值
for i=1:cols
vsort(:,i) = v(:, index(cols-i+1) ); %对特征值和特征向量进行排序
dsort(i) = d1( index(cols-i+1) );
end
%选择90%的能量
dsum = sum(dsort);
dsum_extract = 0;
p = 0;
while( dsum_extract/dsum < 09)
p = p + 1;
dsum_extract = sum(dsort(1:p));
end
i=1;
while (i<=p && dsort(i)>0)
base(:,i) = xmean' vsort(:,i); %构成投影矩阵
i = i + 1;
end
allcoor = allsamples base; %构成训练集的特征矩阵
clc
[filename,pathname]=uigetfile('','Select image'); %选择图像
[img,map]=imread(strcat(pathname,filename));
b=img(1:10304);
b=double(b);
tcoor= b base; %构成测试集的特征矩阵
for k=1:100
mdist(k)=norm(tcoor-allcoor(k,:));
end;
%最近邻方法
[dist,index2]=sort(mdist);
class=floor( index2(1)/5 )+1; %求所属分类
disp(class);
subplot(1,2,1),imshow(img); %输出分类图像
filename = sprintf('ORL\\s%d\\1bmp',class);
I=imread(filename);
subplot(1,2,2),imshow(I);
上文借用了numpy和pandas等模块自编了k-近邻算法 python之k-近邻算法(非sklearn版) ,这次借用sklearn轮子来实现一下
数据还是用上篇文章的数据来 >
上篇文章我们是利用KNNpy中的自编函数panduan在读取数据的过程中来实现的,而这种转变在sklearn中已经有轮子调用了
这里再补充一点:对于类别数据(对于特征值也是适用的),可以分为 标称特征(nominal feature) 和 有序特征(ordinal feature)
对于我们这里的数据largeDoses,smallDoses,didntLike应该是对应着有序特征
如果在这里'喜欢的类别'本身不带有有序的含义的话,即largeDoses,smallDoses,didntLike三个类别没有序别之分,可以借用sklearn里的功能
可以看到借用sklearn是比较方便的
但是。。。。。但是。。。。以上的0,1,2在算法看来依然是有顺序的,所以我们可以利用 独热编码(one-hot encoding) ,即创建一个新的虚拟特征(dummy feature)
也可以利用pandas里的功能
————————————————————————————————————
特征缩放(feature scaling)对于除了决策树和随机森林两个算法没用以外,对其他算法和优化算法来讲都是必不可少的
即上篇文章所涉及到的
对于线性模型来讲,标准化更加好,一是符合线性模型对权重的处理,二是保留了异常值的信息
———————————————————————————————————
上篇文章对于此类问题的处理见 datingClassTest 函数
K-近邻算法被称之为 惰性算法 ,和其他机器学习算法不一样,因为他仅仅是对训练数据集有记忆功能,而不是从训练集中通过学习得到一个判别函数,即不需要训练,看过上篇文章的小伙伴应该会有体会。 缺点是计算复杂度会随着样本数量的增长而呈线性增长,除非数据集中特征数量有限
如何通过图像的灰度值矩阵判断物体真假matlab,彩色图像:每个像素由R、G、B三个分量表示,每个通道取值范围0~255。(通一个彩色图像是由三页组成的,分别是R、G、B,每一页都是一个二维矩阵)
灰度图像:每个像素只有一个采样颜色的图像,这类图像通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度。灰度值分布在0~255之间。
二值图像(黑白图像):每个像素点只有两种可能,0和10代表黑色,1代表白色。数据类型通常为1个二进制位。
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