服务器之家

服务器之家 > 正文

利用Matlab提取图片曲线

时间:2021-12-23 00:07     来源/作者:陆嵩

利用 matlab 提取图片曲线

给你一张图片,如何提取里面曲线的数据,从而利用这些数据进行图像重绘、加工处理、测距、拟合得到函数表达式等操作呢?

行文动机

前段时间,有个朋友问了我一个问题,大概意思就是要给图像的流线测距离,在我的印象里面,matlab 是似乎没有这种直接的功能的。

利用Matlab提取图片曲线

那么换个角度来理解一下这个问题,如果给你一张图像,如何提取里面点的数据?其实,有了曲线的数据,后面想干嘛就干嘛了。

一直没空弄这个,今天偷闲,安排!!!

图像的读入与裁剪

以下面的图像作为例子。

利用Matlab提取图片曲线

我们先导入图像,进行简单的裁剪。为什么要裁剪呢?其实不裁剪也没关系,因为我后面是基于像素点的颜色来提取的曲线。如果你想提取的曲线不能通过颜色区分,那么,最好通过裁剪,把你不想要的部分尽可能地剪掉。

?
1
2
3
4
5
6
%% 读入图片,展示,有必要的话可以适当做一些裁剪
a = imread('a.jpg');%读取到一张图片
imshow(a);
a = imcrop(a);%使用鼠标裁剪一波
imshow(a);
[low_num,col_num,~] = size(a);

颜色拾取

观察图像发现,我们要提取的曲线是蓝色的,所以我希望通过颜色把它区分出来。那么我们就要知道这个曲线的 rgb 值。我希望通过鼠标点选的方式获取到颜色值。

这里我偷个懒,直接采用了 开源的颜色提取工具。这个模块不是我写的,特此声明,请尊重原创。

?
1
2
3
%% 颜色提取
getcolor();
color = color_list_temp(1,:);
?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
function getcolor
global control;
global ima;
global gui;
global x_limit;
global y_limit;
global color;
global a;
global color_number;
global color_list;
global page;
global total_page;
global color_list_temp;
color=[];
page=1;
total_page=2;
color_list=[0 0 0];
color_list(1,:)=[];
color_number=1;
rgb_type=1;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
gui.fig=figure('units','pixels',...
    'position',[350 100 800 500],...
    'numbertitle','off',...
    'menubar','none',...
    'resize','off',...
    'name','getcolor',...
    'color',[0.95 0.95 0.95]);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
uh1=uimenu('label','设置');
uimenu(uh1,'label','rgb类型设置','callback',@rgbset)
    function rgbset(~,~)
        gui.rgbfig=figure('units','pixels',...
        'position',[360 370 180 200],...
        'numbertitle','off',...
        'menubar','none',...
        'name','rgbset',...
        'resize','off');
        gui.axes=axes('units','pixels',...
         'parent',gui.rgbfig,... 
        'plotboxaspectratio',[1 1 1],...
        'color',[0.95 0.95 0.95],...
        'box','on', ...
        'xlim',[0 500],...
        'ylim',[0 500], ...
        'xcolor',[0.95 0.95 0.95],...
        'ycolor',[0.95 0.95 0.95],...
        'ydir','reverse', ...
        'xtick',[],'ytick',[]);
        gui.checkbox1=uicontrol('parent',gui.rgbfig,...
            'style','checkbox',...
            'string','范围:0-1',...
            'position',[45 150 400 30],...
            'fontsize',10,...
            'value',rgb_type,...
            'callback',@ifon1);
        gui.checkbox255=uicontrol('parent',gui.rgbfig,...
            'style','checkbox',...
            'string','范围:0-255',...
            'position',[45 120 400 30],...
            'fontsize',10,...
            'value',~rgb_type,...
            'callback',@ifon255);
        gui.makesurebutton=uicontrol('parent',gui.rgbfig,...
            'style','pushbutton',...
            'string','确定设置',...
            'position',[45 70 100 25],...
            'fontsize',10,...
            'callback',@settype);
        
        function ifon1(~,~)
            if(get(gui.checkbox1,'value')==1)
                set(gui.checkbox1,'value',1);
                set(gui.checkbox255,'value',0);
            else
                set(gui.checkbox1,'value',1);
            end              
        end
        function ifon255(~,~)
            if(get(gui.checkbox255,'value')==1)
                set(gui.checkbox255,'value',1);
                set(gui.checkbox1,'value',0);
            else
                set(gui.checkbox255,'value',1);
            end               
        end
        function settype(~,~)
            rgb_type=get(gui.checkbox1,'value');
            if ~isempty(color)
                set(gui.text2,'string',['[',num2str((color/255).*rgb_type+color.*(~rgb_type)),']']);
            end
            show_color(page);
            close(gui.rgbfig)
        end     
    end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
uh2=uimenu('label','保存');
uimenu(uh2,'label','储存为mat','callback',@saveas_mat)
uimenu(uh2,'label','储存为txt','callback',@saveas_txt)
uimenu(uh2,'label','储存为excel','callback',@saveas_exl)
uimenupic=uimenu(uh2,'label','储存为对照图');
uimenu(uimenupic,'label','储存全部页码','callback',@saveas_pic_all);
uimenu(uimenupic,'label','储存当前页码','callback',@saveas_pic_now);
function saveas_mat(~,~)
    try
    [filename, pathname] = uiputfile({'*.mat','mat'});
        color_list_temp=(color_list/255).*rgb_type+color_list.*(~rgb_type);
        save([pathname,filename],'color_list_temp');
    catch
    end 
end
function saveas_txt(~,~)
    try
    [filename, pathname] = uiputfile({'*.txt','记事本'});
        color_list_temp=(color_list/255).*rgb_type+color_list.*(~rgb_type);
        [m,n]=size(color_list_temp);
        fid=fopen([ pathname,filename],'w');
        for ii=1:m
            for jj=1:n
                if jj==n
                    fprintf(fid,'%d\r\n',color_list_temp(ii,jj));
                else
                    fprintf(fid,'%d\r\t',color_list_temp(ii,jj));
                end
            end
        end
        fclose(fid);
    catch
    end
end
function saveas_exl(~,~)
    [filename, pathname] = uiputfile({'*.xlsx','记事本'});
    color_list_temp=(color_list/255).*rgb_type+color_list.*(~rgb_type);
    xlswrite([ pathname,filename],color_list_temp)
    
end
function saveas_pic_all(~,~)
    page_with_color=total_page-1;
    px=50;
    gap_px=10;
    pic=ones(9*px,page_with_color*px+(page_with_color-1)*gap_px,3);
    for p=1:page_with_color
        for ii=(p-1)*9+1:p*9
            for kk=1:3
                if ii<=length(color_list)
                    pic((ii-(p-1)*9-1)*px+1:(ii-(p-1)*9)*px,(p-1)*(px+gap_px)+1:(p-1)*(px+gap_px)+px,kk)=color_list(ii,kk)/255;    
                end
            end
        end
    end
    [filename, pathname] = uiputfile({'*.jpg;*.png','all image files';...
            '*.jpg','jpg';'*.png','png' });
    imwrite(pic,[pathname,filename]);
end
function saveas_pic_now(~,~)
    try
    [m,~]=size(color_list);
    m=m-(page-1)*9;
    m(m>9)=9;
    px=50;
    pic=ones(9*px,1*px,3);
    if m>0
        for ii=(page-1)*9+1:(page-1)*9+m
            for kk=1:3
                pic((ii-1)*px+1:ii*px,1:px,kk)=color_list(ii,kk)/255;     
            end
        end
    else
    end
    [filename, pathname] = uiputfile({'*.jpg;*.png','all image files';...
            '*.jpg','jpg';'*.png','png' });
    imwrite(pic,[pathname,filename]);
    catch
    end
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%uh3=uimenu('label','导入');
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
gui.text=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','text',...
    'string','色彩识别',...
    'horizontalalign','center',...
    'position',[50 440 400 30],...
    'backgroundcolor',[0.85 0.89 0.85],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',15);
gui.text1=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','text',...
    'string','',...
    'horizontalalign','center',...
    'position',[460 330 100 100],...
    'backgroundcolor',[1 1 1],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',10);
gui.text2=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','text',...
    'string','',...
    'horizontalalign','center',...
    'position',[350 440 210 30],...
    'backgroundcolor',[1 1 1],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',10);
gui.savecolorbutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','pushbutton',...
    'string','储存颜色',...
    'position',[460 290 100 30],...
    'backgroundcolor',[0.85 0.89 0.85],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',15,...
    'callback',@save_color);
gui.deletedatabutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','pushbutton',...
    'string','清空数据',...
    'position',[460 230 100 30],...
    'backgroundcolor',[0.8 0.9 0.9],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',15,...
    'callback',@clear_data);
gui.deletepicbutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','pushbutton',...
    'string','删除图片',...
    'position',[460 180 100 30],...
    'backgroundcolor',[0.8 0.9 0.9],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',15,...
    'callback',@delete_pic);
gui.getcapbutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','pushbutton',...
    'string','屏幕截图',...
    'position',[460 130 100 30],...
    'backgroundcolor',[0.8 0.9 0.9],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',15,...
    'callback',@get_capture);
gui.getpicbutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','pushbutton',...
    'string','读取图片',...
    'position',[460 80 100 30],...
    'backgroundcolor',[0.8 0.9 0.9],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',15,...
    'callback',@getimage);
gui.getcolorbutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','pushbutton',...
    'tag','recc',...
    'string','获取颜色',...
    'position',[460 30 100 30],...
    'backgroundcolor',[0.8 0.9 0.9],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',15,...
    'callback',@get_color);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
for i=1:9
    gui.text=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'tag',num2str(i),...
    'style','text',...
    'string','',...
    'horizontalalign','left',...
    'position',[600 440-40*(i-1) 30 30],...
    'backgroundcolor',[1 1 1],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',10);   
end
 
for i=1:9
    gui.text=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'tag',[num2str(i),'t'],...
    'style','text',...
    'string','',...
    'horizontalalign','center',...
    'position',[640 440-40*(i-1) 150 30],...
    'backgroundcolor',[1 1 1],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',8);   
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
gui.inputbutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','pushbutton',...
    'string','清除最后一个颜色',...
    'position',[600 80 190 30],...
    'backgroundcolor',[0.85 0.89 0.85],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',15,...
    'callback',@delete_last);
%gui.inputbutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    %'style','pushbutton',...
    %'string','导出数据',...
    %'position',[600 30 190 30],...
    %'backgroundcolor',[0.85 0.89 0.85],...
    %'foregroundcolor','k',...
    %'fontsize',15,...
    %'callback',@output_data);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
gui.lpbutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','pushbutton',...
    'string','<上一页',...
    'position',[600 30 70 30],...
    'backgroundcolor',[0.85 0.85 0.85],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',12,...
    'callback',@lastpage);
gui.npbutton=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','pushbutton',...
    'string','下一页>',...
    'position',[720 30 70 30],...
    'backgroundcolor',[0.85 0.85 0.85],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',12,...
    'callback',@nextpage);
gui.page=uicontrol('parent',gui.fig,...
    'style','text',...
    'string',[num2str(page),'/',num2str(total_page)],...
    'horizontalalign','center',...
    'position',[670 30 50 27],...
    'backgroundcolor',[0.95 0.95 0.95],...
    'foregroundcolor','k',...
    'fontsize',12);
function lastpage(~,~)
    page=page-1;
    page(page<1)=1;
    set(gui.page,'string',[num2str(page),'/',num2str(total_page)]);
    show_color(page);
end
function nextpage(~,~)
    page=page+1;
    page(page>total_page)=total_page;
    set(gui.page,'string',[num2str(page),'/',num2str(total_page)]);
    show_color(page);
end
 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
gui.axes=axes('units','pixels',...
      'plotboxaspectratio',[1 1 1],...
      'position',[50 30 400 400],...
      'color',[0.98 0.98 0.98],...
      'box','on', ...
      'xlim',[0 500],...
      'ylim',[0 500], ...
      'xcolor','w','ycolor','w',...
      'ydir','reverse', ...
      'tag','picbagaxes',...
      'xtick',[],'ytick',[]);
hold on;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    %function output_data(~,~)
        %if color_number>1
            %disp(color_list)
        %end
    %end
    function show_color(cur_page)
        len_list=size(color_list,1);
        for ii=(cur_page-1)*9+1:(cur_page-1)*9+9
            if(ii<=len_list)
                set(findobj('tag',num2str(ii-(cur_page-1)*9)),'backgroundcolor',color_list(ii,:)/255)
                set(findobj('tag',[num2str(ii-(cur_page-1)*9),'t']),'string',['[',num2str((color_list(ii,:)/255).*rgb_type+color_list(ii,:).*(~rgb_type)),']'])
            else
                set(findobj('tag',num2str(ii-(cur_page-1)*9)),'backgroundcolor',[1 1 1])
                set(findobj('tag',[num2str(ii-(cur_page-1)*9),'t']),'string','')
            end
        end 
    end
 
    function save_color(~,~)
        if ~isempty(get(gui.text2,'string'))
            %set(findobj('tag',num2str(color_number)),'backgroundcolor',color/255)
            %set(findobj('tag',[num2str(color_number),'t']),'string',['[',num2str((color/255).*rgb_type+color.*(~rgb_type)),']'])
            color_list(color_number,:)=color;%(color/255).*rgb_type+color.*(~rgb_type);
            color_number=color_number+1;
            if color_number-1>(total_page-1)*9
                page=ceil(color_number/9);
                total_page=total_page+1;
                set(gui.page,'string',[num2str(page),'/',num2str(total_page)]);
                
            end
            show_color(page)
        end
    end
 
    function delete_last(~,~)
        if color_number>=1
            %set(findobj('tag',num2str(color_number-1)),'backgroundcolor',[1 1 1])
            %set(findobj('tag',[num2str(color_number-1),'t']),'string','')
            color_list(end,:)=[];
            color_number=color_number-1;
            if color_number-2<=(total_page-2)*9
                page=ceil((color_number-1)/9);
                total_page=total_page-1;
                set(gui.page,'string',[num2str(page),'/',num2str(total_page)]);
                
            end
            show_color(page)
        end
    end
 
    function delete_pic(~,~)
        control=0;
        set(findobj('tag','picbagaxes'),...
        'xlim',[0 500],...
        'ylim',[0 500],...
        'position',[50 30 400 400],...
        'color',[0.98 0.98 0.98]);
        delete(a);
    end
 
    function clear_data(~,~)
        control=0;
        set(gui.text1,'backgroundcolor',[1 1 1]);
        set(gui.text2,'string','');
        set(findobj('tag','picbagaxes'),...
        'xlim',[0 500],...
        'ylim',[0 500],...
        'position',[50 30 400 400],...
        'color',[0.98 0.98 0.98]);
        set(findobj('tag','recc'),'string','获取颜色');
        delete(a);
    end
 
    function get_color(~,~)
        if control==0
            set(gui.text1,'backgroundcolor',[1 1 1]);
            set(gui.text2,'string','');      
        end
        control=1;
        set(gcf,'windowbuttonmotionfcn',@whilemovefcn) 
        set(gcf,'windowbuttondownfcn',@whileclickfcn)
    end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    function whilemovefcn(~,~)
        xy=get(gca,'currentpoint');
        x=xy(1,2);y=xy(1,1);
        if x<=x_limit&&y<=y_limit&&x>=0&&y>=0
            x(x>x_limit)=x_limit;
            y(y>y_limit)=y_limit;
            x(x<1)=1;
            y(y<1)=1;
            x=round(x);
            y=round(y);
            if control==1
                color=double([ima(x,y,1),ima(x,y,2),ima(x,y,3)]);
                set(gui.text1,'backgroundcolor',color/255);
                set(gui.text2,'string',['[',num2str((color/255).*rgb_type+color.*(~rgb_type)),']']);
            end
        else
            if control==1
                set(gui.text1,'backgroundcolor',[1 1 1]);
                set(gui.text2,'string','');   
            end
        end
    end
 
    function whileclickfcn(~,~)         
            xy=get(gca,'currentpoint');
            x=xy(1,2);y=xy(1,1);
            if x<=x_limit&&y<=y_limit&&x>=0&&y>=0
                control=0;
                set(gui.text1,'backgroundcolor',color/255);
                set(gui.text2,'string',['[',num2str((color/255).*rgb_type+color.*(~rgb_type)),']']);
                set(findobj('tag','recc'),'string','继续取色');
                %disp(color/255)
            end
    end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    function get_capture(~,~)
        screensize=get(0,'screensize');
        screensize=1.5*screensize;
        robot=java.awt.robot();
        rectangle=java.awt.rectangle();
        rectangle.x=0;
        rectangle.y=0;
        rectangle.width=screensize(3);
        rectangle.height=screensize(4);
        image=robot.createscreencapture(rectangle);
        data=image.getdata();
        temp=zeros(screensize(3)*screensize(4)*3,1);
        temp=data.getpixels(0,0,screensize(3),screensize(4),temp); 
        temp=uint8(temp);
        r=temp(1:3:end);
        g=temp(2:3:end);
        b=temp(3:3:end);
        r=reshape(r,[screensize(3),screensize(4)]);
        g=reshape(g,[screensize(3),screensize(4)]);
        b=reshape(b,[screensize(3),screensize(4)]);
        r=r';
        g=g';
        b=b';
        x_limit=screensize(4);
        y_limit=screensize(3);
        leng=max([x_limit,y_limit]);
        set(findobj('tag','picbagaxes'),...
        'xlim',[0 leng],...
        'ylim',[0 leng]);
        ima=cat(3,r,g,b);
        delete(a);
        a=imshow(ima);
    end
    function getimage(~,~)
        warning off;
        try
        [filename, pathname] = uigetfile({'*.jpg;*.tif;*.png;*.gif','all image files';...
            '*.*','all files' });
        ima = imread([ pathname,filename]);
        [x,y,~]=size(ima);
        x_limit=x;y_limit=y;
        leng=max([x_limit,y_limit]);
        set(findobj('tag','picbagaxes'),...
        'xlim',[0 leng],...
        'ylim',[0 leng]);
        delete(a);
        a=imshow(ima);
        catch
        end
    end 
end

利用Matlab提取图片曲线

颜色转换与色差计算

用 rgb 比较颜色之间的相似度时,存在很大的问题,不建议直接使用,因为往往一个通道的一点改变,会导致最后融合在一起的颜色发生巨大变化,而如果三个通道的同时改变,却只会使最后的明暗发生变化,色调并不会产生巨大变化。而这也是h系列色彩空间普遍存在的问题。

所以,经过思考,我决定 rgb 的值转为 hsv 颜色空间,再进行色差计算。

利用Matlab提取图片曲线

色差计算,直接利用两个点的颜色在椎体上的欧式距离,即通过计算如下坐标点的欧式距离。我们通过编写 color_dist 函数计算。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
%计算两个 hsv 颜色之间的距离
function d = color_dist(color_std,color)
[x0,y0,z0] = getpos(color_std(1),color_std(2),color_std(3));
[x,y,z] = getpos(color(1),color(2),color(3));
d = sqrt((x-x0).^2+(y-y0).^2+(z-z0)^2);
end
 
function [x,y,z] = getpos(h,s,v)
r = 1;
h = sqrt(3);
x = r*v*s*cos(h);
y = r*v*s*sin(h);
z = h*(1-v);
end

利用Matlab提取图片曲线

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
%% 颜色转为 hsv,再进行色差计算
a2 = rgb2hsv(a);
color2 = rgb2hsv(color);
d = ones(low_num,col_num)*2;
for i=1:low_num
    for j=1:col_num
        d(i,j) = color_dist(color2,a2(i,j,:));
    end
end
mesh(d);

分离曲线

通过调节阈值参数,可以把我们想要的坐标轴过滤掉。阈值越小,过滤效果越明显。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
%% 根据色彩,把想要的曲线分离出来
threshold = 0.5;%可以调整阈值使分离效果变好
i = (d<threshold);
for i=1:3
    rgb= a(:,:,i);
    rgb(~i)=255;
    a3(:,:,i) = rgb;
end
imshow(a3)

利用Matlab提取图片曲线

二值化,提取数据

二值化图像是以矩阵形式存储的。我们根据色素点在矩阵中的位置,利用行列指标和坐标轴的标准化关系,提取数据,重建坐标系。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
%% 二值化,提取数据
leftup = [0,1];%标注截取的图片的左上角和右下角
rightdown = [1,0];
b = rgb2gray(a3);
imshow(b);
[pos_row,pow_col] = find(b~=255);
ps = [pos_row-1,pow_col-1];
ps(:,1) = ps(:,1)./(low_num-1);
ps(:,2) = ps(:,2)./(col_num-1);
x = (rightdown(1)-leftup(1)).*ps(:,2)+leftup(1);
y = leftup(2)-abs(rightdown(2)-leftup(2)).*ps(:,1);
scatter(x,y,0.38);
x = [x,y];

利用Matlab提取图片曲线

看着八九不离十了,但是注意这里的坐标点是以散点的形式画出来的。是无序且没有区分度的,我们甚至无法使用plot

数据点分类与排序

肉眼可见,这几条曲线是分隔开的。我们如何把这些数据按曲线分开且其上的点按顺序排好呢?我的做法是,使用鼠标选中你在意的曲线的一端,利用距离延拓法,还原整条曲线。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
%% 数据分类与排序
n = size(x,1);
gfrom = ginput(1);
[~,mini] = min(sum((x - repmat(gfrom,n,1)).^2,2));
from = x(mini,:);
x(mini,:) = [];
x = [from;x];
tol = 0.01;
x1 = findcurvepath(x,tol);
plot(x1(:,1),x1(:,2))

其中用到了一个自己写函数 findcurvepath,它可以从一个数据点出发,把所有的数据点按距离远近,像串珍珠一样串在一块。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
function ps1 = findcurvepath(ps0,tol)
%这个函数将点就近连接起来
ps1(1,1:2) = ps0(1,1:2);%将第一个取出来
ps0 = ps0(2:end,:);%ps0重置为剩下的部分
p = ps1(end,:);%p是取出来的最后一个
while ~isempty(ps0)
    
    i = 1;
    while 1
        distances = p2psdistance(p,ps0);
        inds = find(distances == min(distances));%%%%%%%修复一个bug
        if length(inds) > 1
            if size(ps1,1)<i+1
                break;
            end
            p = ps1(end-i,:);%p是取出来的最后一个
            i = i+1;
        else
            break;
        end
    end
    
    distances = p2psdistance(p,ps0);
    if min(distances)>tol
        break;
    end
    inds = find(distances == min(distances));%%%%%%%修复一个bug
    ind = inds(1);
    ps1(end+1,1:2) = ps0(ind,1:2);
    ps0(ind,:) = [];
    p = ps1(end,:);
end
end
function distances = p2psdistance(p,ps)
distances = sqrt((p(1)-ps(:,1)).^2+(p(2)-ps(:,2)).^2);
end

利用Matlab提取图片曲线

后话

我不喜欢做 gui,因为乱七八糟的界面用起来确实令人心烦。另外一方面,不管是 gui 或者说进一步的 exe 桌面程序,都依赖于 matlab 的环境。也就是说,你要运行代码,就必须先装 matlab 的环境。试想,一个安装过和简单用过 matlab 的人,都是有能力可以通过代码修改一些参数的,那么你做 gui 不是画蛇添足么。

到此这篇关于利用matlab提取图片曲线的文章就介绍到这了,更多相关matlab提取图片曲线内容请搜索服务器之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持服务器之家!

原文链接:https://blog.csdn.net/lusongno1/article/details/119744335

标签:

相关文章

热门资讯

yue是什么意思 网络流行语yue了是什么梗
yue是什么意思 网络流行语yue了是什么梗 2020-10-11
背刺什么意思 网络词语背刺是什么梗
背刺什么意思 网络词语背刺是什么梗 2020-05-22
2020微信伤感网名听哭了 让对方看到心疼的伤感网名大全
2020微信伤感网名听哭了 让对方看到心疼的伤感网名大全 2019-12-26
蜘蛛侠3英雄无归3正片免费播放 蜘蛛侠3在线观看免费高清完整
蜘蛛侠3英雄无归3正片免费播放 蜘蛛侠3在线观看免费高清完整 2021-08-24
2021年耽改剧名单 2021要播出的59部耽改剧列表
2021年耽改剧名单 2021要播出的59部耽改剧列表 2021-03-05
返回顶部