数字图像处理实验：图像几何变换

"2010-2011-2数字图像处理实验指导书-4.pdf" 本实验指导书主要围绕数字图像处理中的几何变换展开，重点在于让学生掌握图像缩放、旋转、平移和镜像等基本操作的理论与实践。实验的目标是使学生深入理解图像几何变换的基本原理，并能熟练运用MATLAB进行编程实现。 实验中提到的几何变换是图像处理的核心部分，它能够根据需求调整图像的尺寸、形状和位置。几何变换包括位置变换（如平移、镜像、旋转）、形状变换（放大、缩小、剪切）以及复合变换。这些变换通过改变像素点的几何位置，调整图像中物体的空间关系，例如，通过平移可移动图像内的物体，而旋转则能改变物体的方向。 具体到平移变换，其数学表达式是一个2x2的单位矩阵加上一个平移向量。例如，将像素点(x, y)平移到(x + Δx, y + Δy)，可以通过一个变换矩阵实现。在MATLAB中，可以通过创建这个矩阵并利用索引来实现图像的平移。在给出的代码示例中，实验展示了如何将图像向右下方平移，并用黑色填充移动后留下的空白区域。 实验还涵盖了其他类型的几何变换，如旋转。旋转通常涉及到更复杂的数学计算，需要用到旋转变换矩阵。在MATLAB中，可以使用imrotate函数来实现图像的旋转，该函数接受旋转角度作为输入参数，并可选择是否填充旋转后产生的空白区域。 此外，实验指导书中可能还会涉及图像的缩放，这涉及到调整图像的分辨率，可以使用imresize函数完成。镜像变换则是关于某条轴对称地翻转图像，MATLAB提供了fliplr和flipud函数分别用于水平和垂直翻转。 数字图像处理实验旨在通过实际操作帮助学生掌握图像处理的基本技术，这些技术在计算机视觉、医学成像、遥感等领域有着广泛应用。通过MATLAB这样的工具，学生能够直观地看到理论知识在实际问题中的应用，加深对图像处理的理解。