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对图像的支持,使用MATLAB可以对由数字图像形成的离散数据进行一次性处理,较其它标量语言而言,有着明显的优势(王小红,2000).在本试验中,对待拍摄的鸡蛋进行编号,从1—190,每天用CCD摄像头对鸡蛋进行图像拍摄,而且拍摄条件要完全一致.其后按编号从1号鸡蛋开始每天敲开5个鸡蛋,以观察鸡蛋散黄或贴壳与否,并做记录.拍摄完成后,将鸡蛋存放在温度为30℃的温室内.用流程图表示如下:

提取颜色特征值并进行分析用MATLAB软件进行程序编制对鸡蛋进行检测拍摄鸡蛋图片

调整CCD摄像头和光源

图2-2试验流程图

2.4试验结果

经图像拍摄后,得出鸡蛋图像若干:

等

图2-3CCD拍摄所得鸡蛋图像

3图像的前期处理

3.1图像的输入,输出

3.1.1图像的输入

MATLAB支持的图像文件格式有*.cur,*.bmp,*.hdf,*.ico,*.jpg,*.pcx,*.png,*.tif和*.xwd.

MATLABimread函数读取各种图像文件.

语法格式:

a等于imread(filename,fmt),其中参数fmt指定了图像的格式,可选的值为cur,bmp,hdf,ico,jpg,pcx,png,tifxwd,图形格式也可以和文件名写在一起,即filename.fmt,默认文件目录为当前MATLAB的工作目录.

读取一幅鸡蛋图像:

A等于imread('NO*.BMP'),

MATLAB用imwrite函数实现图形的写入.

语法格式:

imwrite(A,filename,fmt),

存入一幅鸡蛋图像:

imwrite(a,'NO*.bmp'),%以文件名NO*保存一幅bmp图像

3.1.2图像的输出

image是MATLAB本身提供的最原始的图像显示函数.

语法格式:

image(X),

imshow函数是最常用的显示各种图像的函数.

语法格式:

imshow(i,n),imshow(bw),%显示二值图像

imshow(x,map),%显示索引图像

imshow(RGB),%显示真色彩图像

显示一幅鸡蛋图像,程序为:

clearall,

closeall,

b等于imread('banana01.jpg'),

imshow(b)

imcrop,用于剪切图像中的一个矩形子图,用户可以通过参数知道这个矩形顶点的坐标,也可用鼠标指针选取这个矩形.

imcrop语法格式为:

I等于imcrop(I)

X等于imcrop(X,map)

RGB等于imcrop(RGB)

I等于imcrop(I,rect)

X等于imcrop(X,map,rect)

RGB等于imcrop(RGB,rect)

[等]等于imcrop(x,y,等)

[A,rect]等于imcrop(等)

[x,y,A,rect]等于imcrop(等)

I等于imcrop(I)X等于imcrop(X,map)RGB等于imcrop(RGB)I等于imcrop(X,map,rect)RGB等于imcrop(RGB,rect)按指定的矩形框rect剪切图像,rect是一个四元向量[xminyminwidthheight],分别表示矩形的左下角的坐标和长度及宽度.[等]等于imcrop(x,y,等)(x,y)[A,rect]等于imcrop(等)[x,y,A,rect]等于imcrop(等)在用户交互剪切图像的同时返回剪切框的参数rect.

剪切图像的程序如下:

clearall,

closeall,

a等于imread('散黄蛋\NO190.bmp'),

b等于imcrop(a,[12585100100]),

subplot(1,2,1),imshow(a)

subplot(1,2,2),imshow(b)

MATLAB中的数字图像是由一个或多个矩阵表示的,矩阵可以是实数,也可以使复数.这意味着MATLAB强大的矩阵运算用于图像处理非常合适,矩阵运算对MATLAB中的数字图像同样适用.

在MATLAB图像处理中存在unit8与double两种图像数据类型,所以在使用工具箱函数时要按照函数要求输入的参数类型传递参数.而且由于unit8与double两种类型数据的值域不同,使用时还要注意输出数据值域的转换.图像类型是指图像在MATLAB数据文件中的存储方式.MATLAB图像处理工具箱支持四种图像类型,即真彩色图像,索引色图像,灰度图象,二值图像.

3.3.1真彩色图像

真彩色图像又称RGB图像,它是利用R,G,B3个分量表示一个像素的颜色,R,G,Bm×n×3的多维数组.如果需要知道图形A中(x,y)x,y,1:3)MATLAB中的索引色图像包含两个结构,一个是调色板,一个是图像数据矩阵.调色板时一个m×3的色彩映射矩阵,矩阵的每一行都代表一种色彩,与真彩色图像相同,通过3个分别代表红,绿,蓝颜色强度的双精度数,形成一种特定的颜色.调色板矩阵每个元素的值可以是在[0,1]之间的双精度浮点数.

索引色图像数据矩阵的类型可以是double型或者是unit8型.图像矩阵和调色板序号之间的关系取决于图像矩阵的类型,当图像矩阵为double型时,值1代表调色板中的第一行,值2代表第二行,依次类推,当图像数据是unit8型时,0代表调色板的第一行,1代表第二行,依次类推.调色板通常和索引色图像存在在一起,当读入图像时,MATLAB同时加载调色板和图像.

默认情况下,调用调色板会产生一个64×3的调色板,当然,用户也可以制定调色板的大小.如hot(m)会产生一个m×3的调色板,其颜色范围从黑经过红,橘红,黄到白.

3.3.3灰度图像

灰度图象就是只有强度信息,而没有颜色的图像,它在早期的图像处理中占有很重要的地位.存储灰度图像只需要一个数据矩阵,矩阵的每个元素表示对应位置的像素的灰度值.灰度图像的数据类型可以是double型,这时值域为[0,1],也可以是unit8型,值域为[0,255].

尽管灰度图象从来不和调色板一起存储,但是MATLAB还是要利用调色板来显示灰度图象.

3.3.4二值图像

二值图像就是只有黑白两种值的图像,我们可以把它看作是特殊的灰度图象.二值图像只需一个数据矩阵来存储,每个像素只取0或者1.二值图像可以采用unit8或double类型存储,但是由于unit8类型节省空间,通常都使用unit8类型.

MATLAB图像处理工具箱返回二值图像的函数都把返回结果作为unit8类型的逻辑矩阵,并用一个逻辑标志来表示值域范围.如果逻辑标志为真,则返回结果为[0,1].如果逻辑结果为假,返回结果为[0,255].

3.3.5图像类型之间的转换

在有些图像操作中,需要对图像的类型进行转换.比如要对一幅索引色图像滤波,首先应该将它转换为真彩色图像或者灰度图像,这时MATLAB将会对图像的灰度进行滤波,这正是通常意义上的滤波如果不将索引色图像进行转换,MATLAB则对图像调色板的序号进行滤波,这是没有意义的.下面介绍一些类型转换函数.

3.3.5.1真彩色图像到灰度图像的转换

MATLAB用rgb2gray函数实现彩色图像到灰度图像的转换.

语法格式: