【基础】MATLAB中的图像缩放与旋转：实现图像的几何变换

# 2.1 图像的放大和缩小

### 2.1.1 使用imresize函数

`imresize` 函数是 MATLAB 中用于图像缩放的常用函数。它接受一个输入图像和一个缩放因子作为参数，并返回一个缩放后的图像。缩放因子是一个数字，表示图像在每个维度上的缩放比例。例如，一个缩放因子为 2 的图像将被放大到其原始大小的两倍。

% 读入图像
image = imread('image.jpg');

% 放大图像到其原始大小的 2 倍
放大图像 = imresize(image, 2);

% 缩小图像到其原始大小的 0.5 倍
缩小图像 = imresize(image, 0.5);

# 2. MATLAB图像缩放实践

### 2.1 图像的放大和缩小

#### 2.1.1 使用imresize函数

MATLAB提供了`imresize`函数用于图像缩放。该函数接受图像和缩放因子作为输入，并返回缩放后的图像。缩放因子是一个标量或向量，指定图像在每个维度上的缩放比例。

% 读取图像
image = imread('image.jpg');

% 将图像放大到两倍
放大图像 = imresize(image, 2);

% 将图像缩小到一半
缩小图像 = imresize(image, 0.5);

**参数说明：**

* `image`: 输入图像
* `scale`: 缩放因子，可以是标量或向量
* `method`: 插值方法，默认为`'bilinear'`，其他可选方法包括`'nearest'`、`'bicubic'`、`'lanczos3'`

**代码逻辑：**

1. `imresize`函数根据指定的缩放因子对图像进行缩放。
2. 缩放因子大于1时，图像被放大；小于1时，图像被缩小。
3. 插值方法用于确定缩放后的像素值。

#### 2.1.2 使用插值方法

`imresize`函数支持多种插值方法，包括：

* `'nearest'`: 最近邻插值，选择最接近缩放后像素位置的原始像素值
* `'bilinear'`: 双线性插值，使用原始像素值的加权平均值来计算缩放后像素值
* `'bicubic'`: 双三次插值，使用原始像素值的加权平均值和导数来计算缩放后像素值
* `'lanczos3'`: Lanczos插值，使用Lanczos滤波器来计算缩放后像素值

不同的插值方法会产生不同的图像质量。`'bilinear'`方法通常用于快速缩放，而`'bicubic'`和`'lanczos3'`方法提供了更高的图像质量，但计算成本也更高。

### 2.2 图像的裁剪和拼接

#### 2.2.1 使用imcrop函数

`imcrop`函数用于从图像中裁剪一个矩形区域。该函数接受图像和矩形坐标作为输入，并返回裁剪后的图像。

% 读取图像
image = imread('image.jpg');

% 裁剪图像的左上角区域
裁剪图像 = imcrop(image, [0, 0, 100, 100]);

**参数说明：**

* `image`: 输入图像
* `rect`: 矩形坐标，格式为`[x, y, width, height]`

**代码逻辑：**

1. `imcrop`函数根据指定的矩形坐标从图像中裁剪一个区域。
2. 矩形坐标指定了裁剪区域的左上角位置和大小。
3. 裁剪后的图像包含矩形区域内的像素。

#### 2.2.2 使用montage函数

`montage`函数用于将多个图像拼接成一个网格。该函数接受图像数组和网格大小作为输入，并返回拼接后的图像。

% 读取图像数组
images = {imread('image1.jpg'), imread('image2.jpg'), imread('image3.jpg')};

% 拼接图像
拼接图像 = montage(images);

**参数说明：**

* `images`: 图像数组
* `layout`: 网格大小，格式为`[rows, cols]`

**代码逻辑：**

1. `montage`函数将图像数组拼接成一个网格。
2. 网格大小指定了拼接后的图像中图像的行数和列数。
3. 拼接后的图像包含所有图像的缩略图，并排列在网格中。

# 3. MATLAB图像旋转实践

### 3.1 图像的顺时针和逆时针旋转

#### 3.1.1 使用imrotate函数

`imrotate` 函数是 MATLAB 中用于图像旋转的常用函数。它接受图像和旋转角度作为输入，并返回旋转后的图像。语法如下：

rotated_image = imrotate(image, angle)

其中：

* `image` 是要旋转的输入图像。
* `angle` 是旋转角度，以度为单位。正值表示顺时针旋转，负值表示逆时针旋转。

**代码示例：**

% 读入图像
image = imread('image.jpg');

% 顺时针旋