MATLAB源程序代码分享：MATLAB图像处理实现螺纹的识别

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MATLAB源程序代码分享：MATLAB图像处理实现螺纹的识别
8 c  o3 j- E- z) c
%% 读入原始的螺纹图片, 并显示
clear;clc;close all
+ R. Q/ b. b  g% n& g, `$ ?  hI=imread('screw.bmp');
I=rgb2gray(I);
1 [( G* n3 @* {$ }
figure
; _3 V3 p/ x/ ~8 H5 ~subplot(1,3,1)
/ x8 y$ N1 o2 r: c/ Uimshow(I)
4 Z. D1 O2 Q& Q' A) b0 wtitle('螺纹原图')
( E- I: n9 Q) n% U; h. e; [/ T
0 g! M3 u! P( Lset(gcf,'units','normalized','position',[0.2 0.2 0.6 0.6]);  % 设置 figure 窗口的位置和尺寸
" P2 [; r  y0 V( B( G! t
%% 对螺纹图片进行滤波处理, 并执行边缘检测
$ w3 M& ^7 l) f5 v2 ^7 SI=wiener2(I,[5 5]);      % 把原图里的噪声点滤去
& g  y* O* H# Z
I=edge(I,'canny');       % 边缘检测, 得到螺纹的轮廓波形
[m,n]=size(I);           % 计算图像的尺寸

% _, `3 k; L) ~' I8 pI=I(20:m-20,20:n-20);    % 把图像的边角去掉, 仅留下有用的部分
3 F) h. g1 K% S6 ?[m,n]=size(I);           % 计算去掉边角之后的图像尺寸
7 w& e7 w- j/ ]8 i
% W& S9 t7 v- l  m" `subplot(1,3,2)
6 ]) c9 l) A5 o+ @! M! `- m. o: qimshow(I)                % 显示去掉边角之后的图像
7 I5 D3 G1 C' F! e* x/ }: S) Ltitle('螺纹波形')

%% 查找白色像素点的位置, 将螺纹轮廓的坐标点提取出来
N=1;   % 计数器
& W' {' c3 o* Ofor i=1:m               
    for j=1:n
        if I(i,j)==1      
7 s/ A' p+ O& j            x(N)=i;     % 保存白色像素的横坐标 x
) `& L4 O& b" d, e3 r7 @            y(N)=j;     % 保存白色像素的纵坐标 y
  m& n: v2 O) L/ ^# y5 F/ d            N=N+1;      % 计数器 +1
        end
    end
end

+ w9 V' P  ]/ N3 X& y; s  [: f[x,IX]=sort(x);    % 将 x 按升序排列
y=y(IX);           % 对应的 y 顺序依次和 x 对应
3 r; W% t9 v. C' X5 j, _5 J8 Z
- o) s- X" g; N9 }! D+ ^0 b; osubplot(1,3,3)
& k7 c8 v3 J! Zplot(x,y)          % 绘制出螺纹轮廓波形
; {. j+ s2 A% }6 W9 L& nxlabel('横轴 x')
3 W1 o+ i) Z9 A  i, @ylabel('纵轴 y')
title('螺纹识别结果')
view([90 90])
hold on
axis equal
- o  e$ R) ^; O8 Q, Eaxis([1 m 1 n])

%% 查找螺纹轮廓上的波峰点和波谷点
) f) z: T0 Q/ U9 }M=14;                        % 设置螺纹的分段数
lengthxy=length(x);          % 数据点的个数
dlength=floor(lengthxy/M);   % 将螺纹轮廓波形等分成 M 段, 每一段的长度
. `, C1 q% v5 f1 d0 x6 U
for k=1:M
( C5 ^: k; n7 Y2 u    xx{k}=x((k-1)*dlength+1:k*dlength);   % 保存每一段的 x 值
    yy{k}=y((k-1)*dlength+1:k*dlength);   % 保存每一段的 y 值
end
2 h9 f- z0 ?. H
$ Q6 N; _5 r. a' D3 i" w9 B9 ?for k=1:M
' E/ L) P! _) E    [bofengy(k),index1]=max(yy{k});   % 寻找每一段里 y 的最大值
    bofengx(k)=xx{k}(index1);         % 得到与波峰对应的横坐标 x
4 S3 x& S" i9 A$ `. U    [boguy(k),index2]=min(yy{k});     % 寻找每一段里 y 的最小值
# Y/ N4 z. O7 ^  \# `8 _    bogux(k)=xx{k}(index2);           % 得到与波谷对应的横坐标 x
end
$ H! H& I) ^& Bscatter(bofengx,bofengy)              % 绘制波峰点
scatter(bogux,boguy,'k')              % 绘制波谷点

%% 分别对波峰点和波谷点, 执行直线拟合, 得到螺纹轮廓的两条包络线
$ R+ Y3 v# ?! h5 w" v0 O/ y% 对波峰点进行直线拟合
A1=[bofengx',ones(length(bofengx),1)];  
kb1=A1\bofengy';
0 v" f' p8 z& q: j$ }, gk1=kb1(1);
b1=kb1(2);
; [5 b0 V# G% f* K% C7 V7 r
+ R. x4 U+ ?2 G9 P% 绘制出波峰点的拟合直线
4 K8 o. g5 f" a9 c0 k. M- ?0 ax0=[1 m];
2 [$ J: h- r" R$ _) `, [% _. T/ OY1=k1*x0+b1;
/ K4 d* P( j$ H# R7 Tplot(x0,Y1,'m');

, o0 V! n$ U# N& [4 u% 对波谷点进行直线拟合
A2=[bogux',ones(length(bogux),1)];
kb2=A2\boguy';
2 ^4 _9 @" I" ?* Z" u* hk2=kb2(1);
0 C# q, S$ A  G6 c- a$ G8 `b2=kb2(2);

- h, j" K. ]& `2 j3 f% 绘制出波谷点的拟合直线
x0=[1 m];
Y2=k2*x0+b2;
  B! m; L% I' q6 oplot(x0,Y2,'r')

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