【文章內容簡介】 y)縮放 (fx, fy)倍 , 則縮放變換函數(shù)的矩陣表示為： 如果 fx= fy, 即在 x 軸方向和 y 軸方向縮放的比率相同 , 稱為圖像的全比例縮放；如果 fx ≠ fy,圖像的比例縮放會改變原 始圖像像素間的相對位置 , 產(chǎn)生幾何畸變。 圖像放大有三種方法，常用的插值算法有三種：最近鄰插值、雙線性插值、立方卷積插值，其中使用立方卷積插值達到的效果是最佳的。 最近鄰插值算法最簡單的插值法是最近鄰插值法，也叫零階插值法。即選武漢理工大學《通信工程應用技術》課程設計說明書 5 擇離它所映射到的位置最近的輸入像素的灰度值為插值結果。對二維圖像，是取待測樣點周圍 4 個相鄰像素點中距離最近 1 個相鄰點的灰度值作為待測樣點的像素值。若幾何變換后輸出圖像上坐標為 (x′ ,y′ )的對應位置為（ m， n） 雙線性插值算法雙線性插值又叫一階插值法，它要經(jīng)過三次插值才能獲得最終 結果，是對最近鄰插值法的一種改進，先對兩水平方向進行一階線性插值，然后再在垂直方向上進行一階線性插值。 立方卷積插值算法立方卷積插值又叫雙三次插值，是對雙線性插值的改進，是一種較為復雜的插值方式，它不僅考慮到周圍四個直接相鄰像素點灰度值的影響，還考慮到它們灰度值變化率的影響。 武漢理工大學《通信工程應用技術》課程設計說明書 6 3 編程與實現(xiàn) 原始圖像選擇讀取 MATLAB 為用戶提供了專門的函數(shù)以從圖像格式的文件中讀寫圖像數(shù)據(jù)。采用的是 imread 函數(shù)來實現(xiàn)圖像文件的讀取操作，采用的格式如下： A=imread（’ ’） 該語句用于讀取字符串“ filename”對應的灰度圖像或彩色圖像，“ png”指定了文件的格式。 采用 imshow 函數(shù)進行圖像的顯示，采用的格式如下 : A=imread(‘ ’ )。 imshow(A)。 當這種顯示方式要求被顯示的圖像要么在當前目錄下或 MATLAB 的目錄下。 圖像讀入與顯示和變化的源代碼如下： x=imread(39。 39。)。 imshow(x)。 title(39。原始圖像 39。) 程序運行結果如下圖 所示： 圖 原始圖像 武漢理工大學《通信工程應用技術》課程設計說明書 7 平移變換 平移變換主要通過 move 函數(shù)實現(xiàn) 將一幅圖像向右下方移動，空白的地方用黑色填充。 A=double(A)。 A_move=zeros(size(A))。 H=size(A)。 A_x=30。 A_y=30。 A_move(A_x+1:H(1),A_y+1:H(2),1:H(3))=A(1:H(1)A_x,1:H(2)A_y,1:H(3))。 subplot(122)。imshow(uint8(A_move))。 title(39。平移后圖像 39。) 運行程序，效果如圖 所示。 圖 平移后的圖像 鏡像翻轉 鏡像翻轉主要采用 fliplr、 flipud 兩種函數(shù)，對角翻轉時兩者同時應用即可 用法： fliplr(X) 武漢理工大學《通信工程應用技術》課程設計說明書 8 功能： matlab 中的 fliplr 函數(shù)實現(xiàn)矩陣的左 右翻轉。 fliplr(X)使矩陣 X 沿垂直軸左右翻轉。 相關函數(shù)： flipud 函數(shù)可以實現(xiàn)矩陣的上下翻轉。 備注： matlab 中提供了許多對矩陣操作的函數(shù)，可以實現(xiàn)矩陣的三角矩陣的提取（ triu、 tril）、矩陣的翻轉（ flipud、 fliplr、 Flipdim）和旋轉（ rot90）等各種操作。 用法： flipud(X) 功能： matlab 中 的 flipud 函數(shù)實現(xiàn)矩陣的上下翻轉。 flipud(X)實現(xiàn)了矩陣 X的上下翻轉。 相關函數(shù)： fliplr 函數(shù)實現(xiàn)矩陣的左右翻轉。 備注： matlab 中提供了許多對矩陣操作的函數(shù)，可以實現(xiàn)矩陣的三角矩陣的提?。?triu、 tril）、矩陣的翻轉（ flipud、 fliplr、 Flipdim）和旋轉（ rot90）等各種操作。 對圖像進行不同類型的鏡像 變換 : I=imread(39。 39。)。 figure(1) subplot(221)。imshow(uint8(I))。 title(39。原始圖像 39。) I=double(I)。 h=size(I)。 I_fliplr(1:h(1),1:h(2),1:h(3))=I(1:h(1),h(2):1:1,1:h(3))。 %水平鏡像變換 I1=uint8(I_fliplr)。 subplot(222)。imshow(I1)。 title(39。水平鏡像變換 39。) I_flipud(1:h(1),1:h(2),1:h(3))=I(h(1):1:1,1:h(2),1:h(3))。 %垂直鏡像變換 I2=uint8(I_flipud)。 subplot(223)。imshow(I2)。 title(39。垂直鏡像變換 39。) I_fliplr_flipud(1:h(1),1:h(2),1:h(3))=I(h(1):1:1,h(2):1:1,1:h(3))。 %對角鏡像變武漢理工大學《通信工程應用技術》課程設計說明書 9 換 I3=uint8(I_fliplr_flipud)。 subplot(224)。imshow(I3)。 title(39。對角鏡像變換 39。) 運行程序，效 果如圖 所示。 圖 鏡像變換圖像 旋轉變換 旋轉變換主要采用 imrotate 函數(shù) 函數(shù)功能：對 圖像 進行旋轉操作。在 matlab 命令窗口中鍵入 help 或 doc imrotate 或 lookfor imrotate 可以獲得該函數(shù)幫助信息。 調用格式： B = imrotate(A,angle) 將圖像 A（圖像的數(shù)據(jù)矩陣）繞圖像的中心點旋轉 angle 度， 正數(shù)表示逆時針旋轉， 負數(shù)表示順時針旋轉。返回旋轉后的圖像矩陣。 以這種格式調用該函數(shù)， 該函數(shù)默認采用最近鄰線性插值（ Nearestneighbor interpolation）。旋轉后的圖像超出的部分填充 0（黑色）。 武漢理工大學《通信工程應用技術》課程設計說明書 10 B = imrotate(A,angle,method) 使用 method 參數(shù)可以改變插值算法， method 參數(shù)可以為下面這三個值： {39。nearest39。}：最鄰近線性插值（ Nearest