图像处理学习——基于霍夫变换（Matlab代码实现）

news2025/10/26 1:11:55

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

👨‍💻4 Matlab代码

💥1 概述

霍夫变换是一种在图像中寻找直线、圆形以及其他简单形状的方法。

霍夫变换采用类似于投票的方式来获取当前图像内的形状集合，该变换由Paul Hough(霍夫)于1962年首次提出。

最初的霍夫变换只能用于检测直线，经过发展后，霍夫变换不仅能够识别直线，还能识别其他简单的图形结构，常见的有圆、椭圆等。实际上，只要是能够用一个参数方程表示的对象，都适合用霍夫变换来检测。

代码分为以下部分：

编写一个MATLAB程序，使用直接逆滤波来恢复退化的图像。
编写一个MATLAB函数，用于使用（a）恒定比率和（b）自相关函数实现线性图像恢复的维纳滤波。
编写一个MATLAB函数，将RGB颜色空间转换为HSI。显示色调图像、饱和度图像和强度图像。
编写MATLAB函数，对彩色图像的强度分量进行直方图均衡，得到新的HSI图像。将新的HSI图像转换回RGB。
使用霍夫变换检测二进制图像中的线段。
考虑一个由不重叠的小斑点组成的图像。基于阈值分割斑点。
考虑一个由不重叠的小斑点组成的图像。根据区域增长对斑点进行细分。
实现分割和合并过程，以分割具有四叉树区域的最小尺寸的不同值的图像。
考虑一个由小斑点组成的二进制图像。使用（a）距离变换和（b）分水岭变换对斑点进行分段。

📚2 运行结果

主函数部分代码：

function splitAndMerge()
    orgImg=imread('figXray.tif');
    md=input('Enter the minimum dimension of block: ');
    segImg=splitmerge(orgImg,md,@predicate);
    subplot(121);imshow(orgImg);title('Original Image');
    subplot(122);imshow(segImg);title('Segmented Image');
end

function g = splitmerge(f,mindim,fun)
    q=2^nextpow2(max(size(f)));
    [row,col]=size(f);
    f=padarray(f,[q-row,q-col],'post');
    z=qtdecomp(f,@split_test,mindim,fun);
    Lmax=full(max(z(:)));
    g=zeros(size(f));
    marker=zeros(size(f));
    for k=1:Lmax
        [vals,r,c]=qtgetblk(f,z,k);
        if ~isempty(vals)
            for i=1:length(r)
                xlow=r(i);
                ylow=c(i);
                xhigh=xlow+k-1;
                yhigh=ylow+k-1;
                region = f(xlow:xhigh,ylow:yhigh);
                flag=fun(region);
                if flag
                    g(xlow:xhigh,ylow:yhigh)=1;
                    marker(xlow,ylow)=1;
                end
            end
        end
    end
    g=bwlabel(imreconstruct(marker,g));
    g=g(1:row,1:col);
end

function flag=predicate(region)
    sd=std2(region);
    m=mean2(region);
    flag=(sd>10) & (m>0) & (m<125);
end

function v=split_test(b,mindim,fun)
    k=size(b,3);
    v(1:k)=false;
    for i=1:k
        quadregion=b(:,:,i);
        if size(quadregion,1)<=mindim
                v(i)=false;
        continue
        end
            flag=fun(quadregion);
        if flag
                v(i)=true;
        end
    end
end