MATLAB图像处理:条纹提取与长度分析
MATLAB图像处理:条纹提取与长度分析
本代码使用MATLAB进行图像处理,通过骨架提取、连通域分析和长度计算,提取图像中的条纹并统计其长度信息。
代码:
% 读取二进制图像
binaryImage = imread('7-1.bmp');
grayImage = rgb2gray(binaryImage); % 转换为灰度图像
threshold = graythresh(grayImage); % 自适应阈值分割
binaryImage = imbinarize(grayImage, threshold);
% 获得骨架
skeletonImage = bwmorph(binaryImage, 'skel', Inf);
% 获得像素连接性
connectivity = bwconncomp(skeletonImage);
% 消除分支条纹
for i = 1:connectivity.NumObjects
if numel(connectivity.PixelIdxList{i}) >= 3
skeletonImage(connectivity.PixelIdxList{i}) = 0;
end
end
% 计算条纹长度
pixelSize = 0.0595; % 空间分辨率
stripeLengths = [];
for i = 1:connectivity.NumObjects
if numel(connectivity.PixelIdxList{i}) < 3
% 忽略短条纹
continue;
end
stripePixels = skeletonImage(connectivity.PixelIdxList{i});
stripeLength = sum(stripePixels) * pixelSize;
% 对角线像素长度计算为像素大小的 2 倍
stripeLength = stripeLength + (sqrt(2) - 1) * sum(stripePixels(:)==2) * 2 * pixelSize;
stripeLengths(end+1) = stripeLength;
end
% 保存剩余的长条纹
maxLength = round(0.483 / pixelSize); % 最短的条纹长度
longStripePixels = zeros(size(skeletonImage));
for i = 1:connectivity.NumObjects
if numel(connectivity.PixelIdxList{i}) < maxLength
continue;
end
longStripePixels(connectivity.PixelIdxList{i}) = skeletonImage(connectivity.PixelIdxList{i});
end
imwrite(longStripePixels, 'longStripePixels.png');
% 统计条纹长度
histogram(stripeLengths);
% 绘制长度直方图
meanLength = mean(stripeLengths); % 平均长度
maxLength = max(stripeLengths); % 最大长度
minLength = min(stripeLengths); % 最小长度
代码功能:
- 读取二进制图像
- 对图像进行二值化处理,转换为灰度图像并进行自适应阈值分割
- 使用
bwmorph函数提取图像的骨架 - 使用
bwconncomp函数获取骨架图像的连通域信息 - 循环遍历每个连通域,根据像素数量判断是否为分支条纹,并将其消除
- 计算每个连通域的长度,并将长度保存到数组
stripeLengths中 - 根据设定的最小长度阈值,保存所有长度大于阈值的条纹到新图像
longStripePixels.png中 - 绘制条纹长度直方图,并计算平均长度、最大长度和最小长度
代码细节:
- 使用
pixelSize参数设定像素大小,用于计算实际条纹长度 - 计算对角线像素长度时,将其长度计为像素大小的 2 倍
- 使用
maxLength参数设定最小长度阈值,过滤掉较短的条纹
代码应用场景:
- 提取图像中的条纹,并分析其长度信息
- 用于分析线状结构的图像,例如血管、纤维等
代码扩展:
- 可以对代码进行改进,例如添加自动检测阈值的功能、优化条纹长度计算方法等
- 可以使用其他图像处理方法,例如边缘检测、形态学操作等,来进一步提取和分析条纹信息
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