Обработка изображений в среде Matlab

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Сентября 2013 в 21:37, курсовая работа

Краткое описание

Целью данной курсовой работы является создание редактора в программе MatLab. В данной курсовой работе будут описаны принципы коррекции изображений. Рассмотрены виды графических растровых форматов, а так же пример и полное описание программы, созданной в программе MatLab. Эта программа будет предназначена для выполнения простейших операций направленных на коррекцию изображений стандартного формата, а так же данная программа даст возможность хранить изображения, прошедшие коррекцию, на жестком диске ПК пользователя в формате .JPEG.

Скачать в ZIP архиве (6.85 Мб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

2_14_04_2013.doc

— 7.15 Мб (Скачать файл)

    IMG = imgCont;

end

if (brightChecker == 1),

    IMG = imgBright;

end

if (blurChecker == 1),

    IMG = imgBlur;

end

image=uint8(IMG); // преобразует элементы массива IMG в целые неотрицательные числа и присваивает эти числа переменной image

[FileName,PathName] = uiputfile( ...

       '*.jpg', 'Save image as'); // открывает диалоговое окно, в котором пользователю предлагает выбрать или создать на своем жестком диске файл, в который программа сохранит изображение.

var=strcat(PathName,FileName);

imwrite(image,var);

 

  1. Закрытие программы

function Exit_Callback(hObject, eventdata, handles)

close // закрывает программу

 

  1. Функция отображения оригинала и измененного изображения

function changing_Callback(hObject, eventdata, handles)

global originalImage IMG contChecker brightChecker imgBright imgCont blurChecker imgBlur

if (contChecker == 1),

    IMG = imgCont;

end

if (brightChecker == 1),

    IMG = imgBright;

end

if (blurChecker == 1),

    IMG = imgBlur;

end

if (get(handles.changing,'Value') == 0), // если toggleButton с тегом changing примет значение 0, то выполнится код до оператора else, если примет значение 1, то будет выполнятся код после оператора else

    imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);

    set(handles.whichImage, 'String', 'Changeable');

else

   imshow(originalImage, 'Parent', handles.axes1);

   set(handles.whichImage, 'String', 'Original');

end // завершает цикл

 

  1.  Изменение яркости

function Bright_Callback(hObject, eventdata, handles)

global IMG brightChecker imgBright

val= get(handles.Bright,'Value'); // присваивает значение scrollа, с тегом Bright, переменной val

imgBright = IMG

brightChecker = 1

if (get(handles.Grayscale,'Value') == 0),

    cont = imadjust(imgBright,[0 0 0;1-val 1-val 1-val],[0 val]) // выполняет коррекцию изображения imgBright и присваивает информацию переменной cont

else

    cont = imadjust(imgBright,[0 1-val],[0 val])

end

res=uint8(cont);

imgBright=res;

imshow(imgBright, 'Parent', handles.axes1);

 

  1. Изменение контрастности

function Contrast_Callback(hObject, eventdata, handles)

global IMG contChecker imgCont

val= get(handles.Contrast,'Value');

val2= get(handles.Contrast2,'Value');

imgCont = IMG

contChecker = 1

if (get(handles.Grayscale,'Value') == 0),

    cont = imadjust(imgCont,[val val val; val2 val2 val2],[])

else

    cont = imadjust(imgCont,[val val2],[])

end

res=uint8(cont);

imgCont=res;

imshow(imgCont, 'Parent', handles.axes1);

 

  1. Функция восстановления исходного изображения

function Restore_Callback(hObject, eventdata, handles)

global originalImage IMG

IMG = originalImage

imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);

set(handles.whichImage, 'String', 'Changeable');

 

  1. Размытие

function Blur_Callback(hObject, eventdata, handles)

global IMG blurChecker imgBlur

blurness = get(handles.Blur, 'string')

Value = str2double(blurness); // изменяет тип переменной с double на тип string и присваивает получено значение переменной Value

imgBlur = IMG

blurChecker = 1

blur = fspecial('gaussian',Value,Value); // присваивает переменной blur значения «тип блюра» и значения размытия

cont = imfilter(imgBlur,blur); // размывает изображение cont

res=uint8(cont);

imgCont=res;

imshow(imgCont, 'Parent', handles.axes1);

 

  1.  Перевод изображения в Grayscale

function Grayscale_Callback(hObject, eventdata, handles)

global IMG originalImage

if (get(handles.Grayscale,'Value') ~= 0),

    IMG = rgb2gray(IMG) // переводит изображение в «градации серого» и присваивает полученные значения массива переменной IMG

    imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);

else

    IMG = originalImage

    imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);

end

 

  1. Инвертирование изображения

function Invert_Callback(hObject, eventdata, handles)

global IMG originalImage

if (get(handles.Invert,'Value') ~= 0),

    IMG = 255 – IMG // вычитает из 255 значение каждого пикселя массива IMG

else

    IMG = originalImage

end

imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);

 

  1. Поворот изображения на 180 градусов

function Flip_Callback(hObject, eventdata, handles)

global IMG

image=double(IMG);

s=size(image); // записывает в переменной s размер изображения

result=zeros(s(1),s(2),s(3)); // формирует массив нулей размером s(1) на s(2) на s(3)

for i = 1:s(1)

    j = 1:s(2);

    k=s(1)-i+1;

    l=s(2)-j+1;

    result(k,l,:)=image(i,j,:); // выполняет цикл, в котором исходные пиксели из исходной матрицы присваиваются новым пикселям новой матрицы, в соотвествии с уравнением s-значение исходного пикселя +1

end

res=uint8(result);

IMG=res;

imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);

 

  1.  Отражение по вертикали

function Mirror_Callback(hObject, eventdata, handles)

global IMG

image=double(IMG);

s=size(image);

result=zeros(s(1),s(2),s(3));

for i = 1:s(1)

    j = 1:s(2);

    k=s(1)-i+1;

    result(k,j,:)=image(i,j,:);

end

res=uint8(result);

IMG=res;

imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);

 

 

 

  1. Отражение по горизонтали

function MirrorH_Callback(hObject, eventdata, handles)

global IMG

image=double(IMG);

s=size(image);

result=zeros(s(1),s(2),s(3));

for i = 1:s(1)

    j = 1:s(2);

    l=s(2)-j+1;

    result(i,l,:)=image(i,j,:);

end

res=uint8(result);

IMG=res;

imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);

2.4. Тестирование  приложения

Ниже  будут представлены изображения, отображающие результат работы функций, описанных  выше.

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Создание нового документа

 

 

  1. Открытие документа

 

 

  1. Сохранение документа

 

  1. Закрытие программы

Данная команда  закрывает программу.

 

  1. Функция отображения оригинала и измененного изображения

 

 

 

  1.  Изменение яркости

  1. Изменение контрастности

 

 

 

 

  1. Функция восстановления исходного изображения

 

  1. Размытие

 

 

 

  1.  Перевод изображения в Grayscale

 

  1. Инвертирование изображения

 

  1. Поворот изображения на 180 градусов

 

  1.  Отражение по вертикали

 

 

  1. Отражение по горизонтали

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная  программа дает возможность её пользователям  трансформировать, улучшать и изменять изображения с помощью изменения яркости, контрастности, цветокоррекции и т.д. Теоретический материал предоставляет возможность изучить вопрос улучшения изображений, а так же написать собственную программу для коррекции графических файлов. Приложение прошло проверку и не вызвало никаких нареканий. В процессе разработки приложения была изучена программа MatLab, а так же изучены методы и операторы Image Processing Toolbox, которые дают возможность изменять и корректировать любое изображение стандартного формата стандартными методами и библиотеками MatLab. При выполнении данной работы возникла проблема с поиском русскоязычной литературы, в связи с этим использовалась литература с английским содержанием.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Bitmap 2010. WiseGEEK clear answers for common questions. — [Электронный ресурс]. URL: http://www.philosophy.ru/library/bahtin/rable.html#_ftn1 (дата об-ращения: 25.03.2010).
  2. Cube of RGB color model 2010. Wikimedia Commons.

[Электронный  ресурс]. URL: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RGBCube_d.svg. (дата об-ращения: 25.03.2010).

  1. Cube of RGB color model 2010. Wikimedia Commons.

[Электронный  ресурс]. URL: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RGBCube_d.svg. (дата об-ращения: 25.03.2010).

  1. Wilbert O. The Essential Guide to User Interface Design – An Introduction to GUI Design Principles and Techniques. United States of America. 
  2. Robert – Wróbel. Praktyka przetwarzania obrazów z zadaniami w programie Matlab. — Warszawa.: 2008. 
  3. Thomas O. Graphics and GUIs with Matlab.. — United States of America.: The MarthWorks 2004.
  4. Ready-built colormaps from Matlab’s Image Processing Toolbox 2012. [Электронный ресурс]. URL:

www-format: URL:http://www.mathworks.se/help/techdoc/ref/colormap.html.

  1. Image Processing Toolbox 6 User’s Guide. - United States of America.: United States of America. The MathWorks 2007. 

 

 

  1. Creating Graphical User Interfaces. [Электронный ресурс]. URL:

www.mathworks.se/company/newsletters/news_notes/clevescorner/dec04.html? s_cid=wiki_matlab_3

 

  1. The Tech Terms Computer Dictionary. [Электронный ресурс]. URL:

http://www.techterms.com/definition/vectorgraphic. - Vector Graphic 2012.

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

  1. Полный код программы

  1. function varargout = Instagramm(varargin)
  2. gui_Singleton = 1;
  3. gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...
  4.                    'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...
  5.                    'gui_OpeningFcn', @Instagramm_OpeningFcn, ...
  6.                    'gui_OutputFcn',  @Instagramm_OutputFcn, ...
  7.                    'gui_LayoutFcn',  [] , ...
  8.                    'gui_Callback',   []);
  9. if nargin && ischar(varargin{1})
  10.     gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
  11. end
  13. if nargout
  14.     [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
  15. else
  16.     gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
  17. end
  18. global originalImage IMG
  19. function Instagramm_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
  20. handles.output = hObject;
  21. guidata(hObject, handles);
  22. function varargout = Instagramm_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)
  23. varargout{1} = handles.output;
  24. function PathtoFile_Callback(hObject, eventdata, handles)
  25. function PathtoFile_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
  26. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
  27.     set(hObject,'BackgroundColor','white');
  28. end
  29. function File_Callback(hObject, eventdata, handles)
  30. function New_Callback(hObject, eventdata, handles)
  31. global contChecker blurChecker brightChecker
  32. set(handles.PathtoFile,'String', '')
  33. clearvars -global
  34. contChecker = 0
  35. brightChecker = 0
  36. blurChecker = 0
  37. IMG=1;
  38. imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);
  39. function Open_Callback(hObject, eventdata, handles)
  40. clearvars -global
  41. global originalImage IMG contChecker brightChecker blurChecker
  42. contChecker = 0
  43. brightChecker = 0
  44. blurChecker = 0
  45. set(handles.whichImage, 'String', 'Changeable');
  46. [FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile({'*.jpg';'*.bmp';'*.gif'}, 'Chose image to open')
  47. set(handles.PathtoFile,'String', fullfile(PathName, FileName))
  48. image=strcat(PathName,FileName);
  49. axes (handles.axes1);
  50. originalImage=imread(image);
  51. IMG=imread(image);
  52. imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);
  54. function Save_Callback(hObject, eventdata, handles)
  55. global IMG contChecker imgCont brightChecker imgBright blurChecker imgBlur
  56. if (contChecker == 1),
  57.     IMG = imgCont;
  58. end
  59. if (brightChecker == 1),
  60.     IMG = imgBright;
  61. end
  62. if (blurChecker == 1),
  63.     IMG = imgBlur;
  64. end
  65. image=uint8(IMG);
  66. [FileName,PathName] = uiputfile( ...
  67.        '*.jpg', 'Save image as');
  68. var=strcat(PathName,FileName);
  69. imwrite(image,var);
  70. function Exit_Callback(hObject, eventdata, handles)
  71. close
  72. function changing_Callback(hObject, eventdata, handles)
  73. global originalImage IMG contChecker brightChecker imgBright imgCont blurChecker imgBlur
  74. if (contChecker == 1),
  75.     IMG = imgCont;
  76. end
  77. if (brightChecker == 1),
  78.     IMG = imgBright;
  79. end
  80. if (blurChecker == 1),
  81.     IMG = imgBlur;
  82. end
  83. if (get(handles.changing,'Value') == 0),
  84.     imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);
  85.     set(handles.whichImage, 'String', 'Changeable');
  86. else
  87.    imshow(originalImage, 'Parent', handles.axes1);
  88.    set(handles.whichImage, 'String', 'Original');
  89. end
  90. function Bright_Callback(hObject, eventdata, handles)
  91. global IMG brightChecker imgBright
  92. val= get(handles.Bright,'Value');
  93. imgBright = IMG
  94. brightChecker = 1
  95. if (get(handles.Grayscale,'Value') == 0),
  96.     cont = imadjust(imgBright,[0 0 0;1-val 1-val 1-val],[0 val])
  97. else
  98.     cont = imadjust(imgBright,[0 1-val],[0 val])
  99. end
  100. res=uint8(cont);
  101. imgBright=res;
  102. imshow(imgBright, 'Parent', handles.axes1);
  103. function Bright_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
  104. if isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
  105.     set(hObject,'BackgroundColor',[.9 .9 .9]);
  106. end
  107. function Contrast_Callback(hObject, eventdata, handles)
  108. global IMG contChecker imgCont
  109. val= get(handles.Contrast,'Value');
  110. val2= get(handles.Contrast2,'Value');
  111. imgCont = IMG
  112. contChecker = 1
  113. if (get(handles.Grayscale,'Value') == 0),
  114.    cont = imadjust(imgCont,[val val val; val2 val2 val2],[])
  115. else
  116.     cont = imadjust(imgCont,[val val2],[])
  117. end
  118. res=uint8(cont);
  119. imgCont=res;
  120. imshow(imgCont, 'Parent', handles.axes1);
  121. function Contrast_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
  122. if isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
  123.     set(hObject,'BackgroundColor',[.9 .9 .9]);
  124. end
  125. function Restore_Callback(hObject, eventdata, handles)
  126. global originalImage IMG
  127. IMG = originalImage
  128. imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);
  129. set(handles.whichImage, 'String', 'Changeable');
  132. function whichImage_Callback(hObject, eventdata, handles)
  133. function whichImage_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
  134. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
  135.     set(hObject,'BackgroundColor','white');
  136. end
  138. function Contrast2_Callback(hObject, eventdata, handles)
  139. function Contrast2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
  140. if isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
  141.     set(hObject,'BackgroundColor',[.9 .9 .9]);
  142. end
  146. function Blur_Callback(hObject, eventdata, handles)
  147. global IMG blurChecker imgBlur
  148. blurness = get(handles.Blur, 'string')
  149. Value = str2double(blurness);
  150. imgBlur = IMG
  151. blurChecker = 1
  152. blur = fspecial('gaussian',Value,Value);
  153. cont = imfilter(imgBlur,blur);
  154. res=uint8(cont);
  155. imgCont=res;
  156. imshow(imgCont, 'Parent', handles.axes1);
  157. function Blur_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
  158. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
  159.     set(hObject,'BackgroundColor','white');
  160. end
  161. function Grayscale_Callback(hObject, eventdata, handles)
  162. global IMG originalImage
  163. if (get(handles.Grayscale,'Value') ~= 0),
  164.     IMG = rgb2gray(IMG)
  165.     imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);
  166. else
  167.     IMG = originalImage
  168.     imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);
  169. end
  170. function Invert_Callback(hObject, eventdata, handles)
  171. global IMG originalImage
  172. if (get(handles.Invert,'Value') ~= 0),
  173.     IMG = 255 - IMG
  174. else
  175.     IMG = originalImage
  176. end
  177. imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);
  178. function Invert_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
  179. function Flip_Callback(hObject, eventdata, handles)
  180. global IMG
  181. image=double(IMG);
  182. s=size(image);
  183. result=zeros(s(1),s(2),s(3));
  184. for i = 1:s(1)
  185.     j = 1:s(2);
  186.     k=s(1)-i+1;
  187.     l=s(2)-j+1;
  188.     result(k,l,:)=image(i,j,:);
  189. end
  190. res=uint8(result);
  191. IMG=res;
  192. imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);
  193. function Mirror_Callback(hObject, eventdata, handles)
  194. global IMG
  195. image=double(IMG);
  196. s=size(image);
  197. result=zeros(s(1),s(2),s(3));
  198. for i = 1:s(1)
  199.     j = 1:s(2);
  200.     k=s(1)-i+1;
  201.     result(k,j,:)=image(i,j,:);
  202. end
  203. res=uint8(result);
  204. IMG=res;
  205. imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);
  206. function MirrorH_Callback(hObject, eventdata, handles)
  207. global IMG
  208. image=double(IMG);
  209. s=size(image);
  210. result=zeros(s(1),s(2),s(3));
  211. for i = 1:s(1)
  212.     j = 1:s(2);
  213.     l=s(2)-j+1;
  214.     result(i,l,:)=image(i,j,:);
  215. end
  216. res=uint8(result);
  217. IMG=res;
  218. imshow(IMG, 'Parent', handles.axes1);

Информация о работе Обработка изображений в среде Matlab