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
$ r+ E* `/ ^; t
%% 读入原始的螺纹图片, 并显示
' x, z1 c4 R% p8 C2 r  {. `* v& hclear;clc;close all
I=imread('screw.bmp');
I=rgb2gray(I);

9 V% g/ U: A( g) qfigure
subplot(1,3,1)
3 Y9 W4 S& ]$ }$ U( Ximshow(I)
title('螺纹原图')

set(gcf,'units','normalized','position',[0.2 0.2 0.6 0.6]);  % 设置 figure 窗口的位置和尺寸

& L/ \5 J' Z. V# ?+ v4 ^%% 对螺纹图片进行滤波处理, 并执行边缘检测
I=wiener2(I,[5 5]);      % 把原图里的噪声点滤去
6 x6 @0 z2 N$ {3 R
I=edge(I,'canny');       % 边缘检测, 得到螺纹的轮廓波形
1 z7 L1 S( ?1 |% |  A. ][m,n]=size(I);           % 计算图像的尺寸
2 B$ i8 t, q9 y4 Z
% V* \4 e. P5 L- [: Y; ]3 M* i& C( `I=I(20:m-20,20:n-20);    % 把图像的边角去掉, 仅留下有用的部分
[m,n]=size(I);           % 计算去掉边角之后的图像尺寸
2 X, C3 _* f8 a8 K
subplot(1,3,2)
imshow(I)                % 显示去掉边角之后的图像
( b" Q2 V. `5 U" k( K& Otitle('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
  d, {) [' R1 b5 nN=1;   % 计数器
for i=1:m               
7 q1 }( A5 W- ~5 d. `$ {    for j=1:n
        if I(i,j)==1      
            x(N)=i;     % 保存白色像素的横坐标 x
/ L( X0 q2 F/ P/ j, E2 k2 }) _0 n            y(N)=j;     % 保存白色像素的纵坐标 y
            N=N+1;      % 计数器 +1
        end
" I% {2 W* p  T# C) G4 ~    end
end
2 O6 U  U7 A& ^7 j& X- f' \* q, Y
[x,IX]=sort(x);    % 将 x 按升序排列
- g  b8 ~$ b% g! r6 v" @y=y(IX);           % 对应的 y 顺序依次和 x 对应

subplot(1,3,3)
plot(x,y)          % 绘制出螺纹轮廓波形
* G2 `. [' O4 K& f: G% exlabel('横轴 x')
1 h5 a# F; G1 x7 Tylabel('纵轴 y')
title('螺纹识别结果')
view([90 90])
hold on
axis equal
8 T. j+ |; r/ Z& |axis([1 m 1 n])
5 y, t9 }! Y" v/ P5 w8 t" [
%% 查找螺纹轮廓上的波峰点和波谷点
M=14;                        % 设置螺纹的分段数
lengthxy=length(x);          % 数据点的个数
2 Y5 y. V" O' M8 n4 kdlength=floor(lengthxy/M);   % 将螺纹轮廓波形等分成 M 段, 每一段的长度

for k=1:M
+ U' o8 s( ~8 r% S! j    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
8 Y# t3 M9 {4 e3 ?) D- ^1 ~8 }
for k=1:M
    [bofengy(k),index1]=max(yy{k});   % 寻找每一段里 y 的最大值
# N( N# ?: @9 S4 e9 F% T    bofengx(k)=xx{k}(index1);         % 得到与波峰对应的横坐标 x
    [boguy(k),index2]=min(yy{k});     % 寻找每一段里 y 的最小值
5 n, G: e  j- m4 s/ B' @5 u    bogux(k)=xx{k}(index2);           % 得到与波谷对应的横坐标 x
# O3 R* x7 k( {6 \. tend
/ z/ H! z5 S) g! @. c  P6 e* |4 Qscatter(bofengx,bofengy)              % 绘制波峰点
scatter(bogux,boguy,'k')              % 绘制波谷点
, b* e, W$ f: \) U" K# O
%% 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
! ?# {9 q% i. S7 _: v( p/ j% 对波峰点进行直线拟合
6 P7 X7 Q* _6 g' T: e9 p/ nA1=[bofengx',ones(length(bofengx),1)];  
kb1=A1\bofengy';
k1=kb1(1);
b1=kb1(2);

7 v1 O; v9 A$ `  {5 s4 e7 _% v% 绘制出波峰点的拟合直线
x0=[1 m];
' t+ n; ~6 t2 e$ L" \Y1=k1*x0+b1;
) e; @7 ^2 B  u( u( |0 xplot(x0,Y1,'m');

% 对波谷点进行直线拟合
3 D% {4 n. N/ N' d! }( x/ z! {1 k9 wA2=[bogux',ones(length(bogux),1)];
kb2=A2\boguy';
k2=kb2(1);
b2=kb2(2);
, D; E# E# Y5 X9 x: E0 O
% 绘制出波谷点的拟合直线
7 q# D+ Q$ i& s4 ex0=[1 m];
5 `6 J( b7 b" N! V8 C+ XY2=k2*x0+b2;
/ Y" m4 i% L8 ^  i9 `: z9 |plot(x0,Y2,'r')

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