細菌圖像處理軟件制作報告

1、細菌圖像處理軟件本程序使用以下幾個數(shù)據(jù)全局變量：I、 I0 、I1、I2、I3、l、data、da。I是動態(tài)變量，存放當前處理完成后的圖片信息，主要用于有順序關(guān)系的函數(shù)之間的傳遞數(shù)據(jù)。I0存放剛載入是的原始圖像，如果后面函數(shù)需要使用原始圖像，可以從這里讀取。I1存放I經(jīng)過灰度處理或獲取單顏色分量后的數(shù)據(jù)，方便輪廓線的多次重復取。I2存放補洞后的I的圖像數(shù)據(jù)，方便之后異或圖像I3用于暫存圖像，暫存當前的圖像l 用于存放標定長度data用于存放圖片上所有目標的編號、對應面積、有效直徑、負累計面積da用于存放指定目標的編號、對應面積、有效直徑。實驗訓練題：首先打開MATLAB界面，輸入“guide+

2、Enter”。 選擇Blank GUI(Default)，命名為xuqiang.fig后，點擊OK出現(xiàn)一個空白的圖形處理界面。加入axes1加入pushbutton1，改名為打開圖像，插入函數(shù)：global I I0FileName,PathName=uigetfile('*.jpg','打開圖像');FileName=strcat(PathName,FileName);I0=imread(FileName);I=I0;imshow(I);加入pushbutton2，改名為保存圖像，插入函數(shù)：global IFileName,PathName=uiputfile

3、('*.jpg','保存圖像');imwrite(I,strcat(PathName,FileName),'jpg');加入popupmenu1，改名為原始圖像 灰度圖像 紅色分量 綠色分量 藍色分量，插入函數(shù)：global I I0 I1n=get(findobj('Tag','popupmenu1'),'value');switch n case 1 I=I0; I1=I; case 2 I=rgb2gray(I0); I1=I; case 3 I=I0(:,:,1); I1=I; case 4

4、 I=I0(:,:,2); I1=I; case 5 I=I0(:,:,3); I1=I;endimshow(I);加入pushbutton3，改名為取輪廓線，插入函數(shù)：global I I0 I1I=I1; m=get(findobj('Tag','popupmenu2'),'String');n=get(findobj('Tag','popupmenu2'),'value');I=edge(I,mn,:);imshow(I);加入popupmenu2，改名為canny sobel prewitt

5、 log zerocross roberts .加入pushbutton4，改名為黑白圖像，插入函數(shù)：global I I0I=rgb2gray(I0);n=str2num(get(findobj('Tag','edit1'),'string');if(n>0)&(n<255) n=n/255;else n = graythresh(I0);endI=im2bw(I,n);imshow(I)加入edit1，改名為auto。加入text1，改名為閾值。加入pushbutton5，改名為反色負像，插入函數(shù)：global I I=I

6、;imshow(I);加入pushbutton6，改名為分割圖像，插入函數(shù)：global Iimshow(I);CX,CY,C=improfile;k=1;Xk=round(CX(k);Yk=round(CY(k);C=I(Yk,Xk);while k<length(CX) k=k+1; if abs(CX(k)-Xk)>0.5 Xk=Xk+sign(CX(k)-Xk); I(Yk,Xk)=C; end if abs(CY(k)-Yk)>0.5 Yk=Yk+sign(CY(k)-Yk); I(Yk,Xk)=C; endendimshow(I);加入radiobutton1，改

7、名為4-鄰域，Value改為1，插入函數(shù)：SE=0 1 0; 1 1 1; 0 1 0;for k=1:9set(findobj('Tag',strcat('checkbox',num2str(k),'value',SE(k);endset(hObject,'value',1);set(findobj('Tag','radiobutton2'),'value',0);set(findobj('Tag','radiobutton3'),'valu

8、e',0);加入radiobutton2，改名為8-鄰域，插入函數(shù)：SE=1 1 1; 1 1 1; 1 1 1;for k=1:9set(findobj('Tag',strcat('checkbox',num2str(k),'value',SE(k);endset(findobj('Tag','radiobutton1'),'value',0);set(hObject,'value',1);set(findobj('Tag','radiobutton

9、3'),'value',0);加入radiobutton3，改名為自定義，插入函數(shù)：set(findobj('Tag','radiobutton1'),'value',0);set(findobj('Tag','radiobutton2'),'value',0);set(findobj('Tag','radiobutton3'),'value',1);加入Panel 。加入checkbox1(Callback中的checkbox

10、1改為radiobutton3) checkbox2（Value改為1, Callback中的checkbox2改為radiobutton3） checkbox3(Callback中的checkbox3改為radiobutton3) checkbox4（Value改為1, Callback中的checkbox4改為radiobutton3） checkbox5（Value改為1，Enable改為off）checkbox6（Value改為1, Callback中的checkbox6改為radiobutton3） checkbox7(Callback中的checkbox7改為radiobutton

11、3) checkbox8（Value改為1, Callback中的checkbox8改為radiobutton3） checkbox9(Callback中的checkbox9改為radiobutton3) 。加入pushbutton7，改名為腐蝕圖像，插入函數(shù)：global ISE=zeros(3);for k=1:9SE(k)=get(findobj('Tag',strcat('checkbox',num2str(k),'value');end I=imerode(I,SE);imshow(I);加入pushbutton8，改名為膨脹圖像，插入

12、函數(shù)：global ISE=zeros(3);for k=1:9SE(k)=get(findobj('Tag',strcat('checkbox',num2str(k),'value');endI=imdilate(I,SE);imshow(I);加入pushbutton9，改名為自動補洞，插入函數(shù)：global I I2I2=I;I=imfill(I,'holes');imshow(I);加入pushbutton10，改名為手工填充，插入函數(shù)：global I I2I2=I;I=imfill(I);imshow(I);加入pus

13、hbutton11，改名為異或圖像，插入函數(shù)：global I I2I=xor(I,I2);imshow(I);加入pushbutton12，改名為暫存圖像，插入函數(shù)：global I I3I3=I;imshow(I);加入pushbutton13，改名為交換圖像，插入函數(shù)：global I I3i=I3;I3=I;I=i;imshow(I);加入pushbutton14，改名為合并圖像，插入函數(shù)：global I I3 I=or(I,I3);imshow(I);加入pushbutton15，改名為標識圖像，插入函數(shù)：global I I0if(length(size(I0)=3) I=uin

14、t8(double(rgb2gray(I0).*I);else I=uint8(double(I0).*I);endimshow(I);加入pushbutton16，改名為目標測量，插入函數(shù)：global I l N=bweuler(I,4);set(findobj('Tag','edit2'),'String',num2str(N);A=bwarea(I);Z= A*l*l;Z=round(Z*1000)/1000;set(findobj('Tag','edit3'),'String',num2s

15、tr(Z);P= A*l*l /N;P=round(P*1000)/1000;set(findobj('Tag','edit4'),'String',num2str(P);加入text2，改名為目標個數(shù) 目標面積/m2平均面積/m2。加入edit2，edit3，edit4，均清除內(nèi)容綜合考查題：1. 請改進細菌圖象處理GUI界面，增加像素標定(包含標定長度、像素邊長、像素面積可編輯文本框）功能。照片fig_0.jpg的高度為15m，請標定照片中的像素邊長、像素面積。照片fig_0.jpg加入pushbutton17，改名為像素標定，插入函數(shù)：gl

16、obal I lL=str2num(get(findobj('Tag','edit5'),'string');x,y=getline;l=L/sqrt(x(2)-x(1)2+(y(2)-y(1)2);l=round(l*100)/100;set(findobj('Tag','edit6'),'string',num2str(l);set(findobj('Tag','edit7'),'string',num2str(l*l);加入text3，改名為標定

17、長度/m 像素邊長/m 像素面積/m2。加入edit5，edit6，edit7，均清除內(nèi)容。操作：先在“標定長度”對應的框中輸入15，再點擊“像素標定”，出現(xiàn)“+”后，單擊圖片上沿，平行拉至下沿雙擊。2. 請利用自己設(shè)計的細菌圖象處理軟件，分析照片fig_0.jpg中完整細菌個數(shù)與平均面積。操作：點擊“目標測量”。3. 在細菌圖象處理軟件增加測量指定目標的面積與統(tǒng)計所有目標的各自的面積功能，并測量照片fig_0.jpg中所有細菌目標各自的面積，在可編輯文本框中按面積從小到大輸出所有的目標編號、對應面積、有效直徑（即與對應目標等面積的圓形直徑）、負累計面積（面積等于所有當前目標面積之和）。加入p

18、ushbutton18,改名為所有目標，插入函數(shù)：global I l data;L=bwlabel(I,4);S=regionprops(L,'Area','EquivDiameter');n=length(S);for i=1:n a(i,1)=i; a(i,2)=S(i).Area; a(i,3)=S(i).EquivDiameter; a(i,2)=a(i,2)*l*l; a(i,3)=a(i,3)*l;a(i,3)=round(a(i,3)*100)/100;enddata,pos=sort(a(:,2);data=a(pos,:);data(1,4)

19、=data(1,2);for i=2:n data(i,4)=data(i,2)+data(i-1,4);endset(findobj('Tag','listbox1'),'string',num2str(data);加入pushbutton19,改名為指定目標，插入函數(shù)：X,Y=ginput(1);X=round(X);Y=round(Y);global I data daL=bwlabel(I,4);n=L(X,Y);if n=0 pushbutton19_Callback;endi=find(data(:,1)=n);da=da;data(

20、i,1:3);set(findobj('Tag','listbox1'),'string',num2str(da);加入listbox1,清空內(nèi)容。加入text4，改名為編號、對應面積/um2、有效直徑/um、負累計面積/um2。操作：點擊“所有目標”。點擊“指定目標”，鼠標指針變?yōu)椤?”，雙擊單個菌體。4. 在細菌圖象處理軟件中增加多項式回歸模型的建模的功能，軟件可自動讀取在可編輯文本框中輸入的建模數(shù)據(jù)來建模，模型參數(shù)從另外的可編輯文本框輸出，并對第3題的負累計面積（縱坐標）與有效直徑（橫坐標）的測量結(jié)果建立多項式回歸模型，原始數(shù)據(jù)與模型曲線都

21、要繪圖輸出。加入pushbutton20,改名為建模，插入函數(shù)：global dataset(findobj('Tag','listbox2'),'String',num2str(data( :,1 3 4);C=data(:,4);t=data(:,3);N=str2num(get(findobj('Tag','edit8'),'string');p=polyfit(t,C,N);tt=min(t):(max(t)-min(t)/100:max(t);CC=polyval(p,tt);plot(t

22、,C,'o',tt,CC)xlabel('x');ylabel('y');y=poly2sym(p);b=char(y);a=strcat('y=',b);c=polyval(p,t);r2=sum(C-c).2);r=max(abs(C-c);R2=std(c)2/std(C)2;set(findobj('Tag','edit9'),'String',a);set(findobj('Tag','edit10'),'String',nu

23、m2str(r2);set(findobj('Tag','edit11'),'String',num2str(r);set(findobj('Tag','edit12'),'String',num2str(R2);加入listbox2,清空內(nèi)容。加入text5，改名為編號、有效直徑/um、負累計面積/um2。加入text6，改名為多項式次數(shù)、殘差平方和、最大殘差、擬合度、擬合曲線。加入edit8、edit9、edit10、edit11、edit12，均清除內(nèi)容。操作：在“多項式次數(shù)”對應的框中輸入1

24、，點擊“建?！?。在“多項式次數(shù)”對應的框中輸入2，點擊“建?！薄Ｔ凇岸囗検酱螖?shù)”對應的框中輸入3，點擊“建模”。5. 若不完整的細菌個數(shù)可用小數(shù)表示，請?zhí)岢龊侠淼慕乒浪惴椒?，估算照片fig_1.jpg相當于有多少個完整菌，并在細菌圖象處理軟件中添加估算所需的相應功能。 (提示: 照片fig_0.jpg是照片fig_1.jpg右下角的一小部分區(qū)域的抽樣，前面對照片fig_0.jpg處理獲得的數(shù)據(jù)可直接利用。)照片fig_1.jpg思路：將上一張圖的平均面積暫存顯示再edit13中，再調(diào)取edit4中的當前圖中的白色區(qū)域面積，后者除以前者得到估算的菌體個數(shù)。加入pushbutton21,改名為暫存平均面積，插入函數(shù)：L=str2num(get(findobj('Tag','edit4'),'string');set(findobj('Tag','edit13'),'String',num2str(L);加入pushbutton22,改名為估算菌體個數(shù)，插入函數(shù)：pj=str2num(get(findobj('Tag','edit13'),'string');L=str2num(get(findobj('Tag'