【图像处理GUI】图像颜色过滤、颜色强调、反转颜色等（Matlab代码实现）

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本文目录如下：

目录

1 概述

2 运行结果

3 参考文献

4 Matlab代码实现

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1 概述

【图像处理GUI】提供多种图像处理功能

这个GUI设计用于展示一些基本的图像处理功能，并且能够满足用户对图像颜色过滤、颜色强调、反转颜色等需求。用户只需加载任何基本图像文件类型，即可利用提供的功能生成想要的图像效果。

该演示程序提供了一些非常基础的图像处理功能。下图显示了实现的GUI的截图。一般来说，图形用户界面（GUI）会绘制加载的原始图像，并提供一系列处理功能，用户可以选择任意功能来生成他们所需的图像效果。此外，在图形用户界面的左侧，还绘制了两幅图像的RGB直方图，帮助用户进一步了解图像的色彩分布情况。

通过这个GUI，用户可以轻松实现对图像的色彩控制和调整。颜色过滤功能允许用户选择特定的颜色通道进行过滤，以突出显示或减弱某种颜色。颜色强调功能则可以增强图像中的某个或多个颜色，使其更加鲜明和突出。反转颜色功能则能够将图像的颜色取反，带来截然不同的视觉效果。

此外，该GUI还支持其他一些图像处理功能，如运动过滤、锐化、模糊等。用户可以根据自己的需求选择使用这些功能，以达到更好的图像效果。

综上，这个图像处理GUI为用户提供了一个简单而强大的工具，让他们能够轻松实现对图像的颜色处理和效果增强。无论是普通用户还是专业设计师，都能够通过这个GUI实现他们对图像的个性化处理需求。

2 运行结果

图1：提供的图形用户界面的截图
具体而言，通过GUI按钮提供以下功能：
 加载文件：使用此按钮加载图像文件。在当前版本中，仅支持JPEG、GIF、TIFF和BMP图像格式。
保存文件：使用此按钮保存当前的辅助图像。
复制：此按钮将原始图像复制到辅助图像中。
灰度：此按钮生成原始（加载的）图像的灰度版本。
中值：此按钮在原始图像上应用中值滤波。为此，调用Matlab内置函数medfilt2。此外，用户需要提供滤波器掩模的大小，不是以像素为单位，而是以原始图像尺寸的百分比表示（例如，宽度的2%和高度的3%）。图2(b)展示了中值滤波的示例（滤波器大小选择为图像尺寸的3%）。

运动：此功能应用了一种近似相机线性运动的滤波器。为了生成适当的滤波器掩模，调用函数fspecial，并设置"motion"属性值。此时，用户需要提供运动方向（以度为单位，[0..360]）以及运动长度（不是以像素为单位，而是以图像较大尺寸的百分比表示）。为了应用生成的掩模，使用imfilter函数。图2(c)和2(d)分别展示了0度和90度运动方向的运动滤波过程的结果。
锐化：此按钮对原始图像进行锐化。为了生成锐化掩模，使用了fspecial函数。此外，使用了imfilter函数来应用采用的图像滤波器。图2(e)给出了该过程的示例。
过滤颜色：此功能创建了一个具有彩色区域的原始图像的灰度版本。当按下相应的按钮时，用户需要为R、G和B系数中的每个系数提供3个阈值（范围为[0..255]），阈值越大，颜色阈值就越"宽松"（即，一般来说，较大的阈值会导致图像中有更多的彩色区域）。然后，用户将获得原始图像的副本，并被要求使用鼠标在图像上选择5个点。然后，计算这些颜色的平均值，并对图像应用简单的阈值处理步骤（使用在过程开始时提供的阈值）。在图2(f)中，我们从黄色（出租车上）选择了5个点，而R、G和B系数的颜色阈值分别选择为130、130和30。
颜色强调：此功能允许用户强调RGB空间的特定系数。在图2(g)中，我们通过150%强调了R系数。
反转颜色：此按钮用于反转图像的颜色。图2(h)给出了此功能的示例。
更改对比度和亮度：在设置对比度和亮度因子后（使用提供的滑块），使用此按钮。图2(i)显示了亮度和对比度调整的示例。

整体效果：

 部分代码：

% --- Outputs from this function are returned to the command line.
function varargout = imageProc_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) 
% varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure
varargout{1} = handles.output;


% --- Executes on button press in LoadButton.
function LoadButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to LoadButton (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

[FileName,PathName] = uigetfile({'*.*'},'Load Image File');

if (FileName==0) % cancel pressed
    return;
end


handles.fullPath = [PathName FileName];
[a, b, Ext] = fileparts(FileName);
availableExt = {'.bmp','.jpg','.jpeg','.tiff','.png','.gif'};
FOUND = 0;
for (i=1:length(availableExt))
    if (strcmpi(Ext, availableExt{i}))
        FOUND=1;
        break;
    end
end

if (FOUND==0)
    h = msgbox('File type not supported!','Error','error');
    return;
end

set(handles.sliderRotate, 'Enable', 'on');
set(handles.sliderBright, 'Enable', 'on');
set(handles.sliderContrast, 'Enable', 'on');
set(handles.editPath, 'Visible', 'on');
set(handles.editSize, 'Visible', 'on');
set(handles.editComment, 'Visible', 'on');


info = imfinfo(handles.fullPath);
if (~isempty(info.Comment))
    % save current image comment (to be used later in image save)
    handles.currentImageComment = info.Comment{1};
else
    handles.currentImageComment = '';
end

set(handles.editSize, 'String', sprintf('SIZE (W x H) : %d x %d', info.Width, info.Height));
set(handles.editComment, 'String', sprintf('COMMENT: %s', handles.currentImageComment));
set(handles.editPath', 'String', handles.fullPath);

% --- Outputs from this function are returned to the command line.
function varargout = imageProc_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) 
% varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure
varargout{1} = handles.output;

% --- Executes on button press in LoadButton.
function LoadButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to LoadButton (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

[FileName,PathName] = uigetfile({'*.*'},'Load Image File');

if (FileName==0) % cancel pressed
    return;
end

handles.fullPath = [PathName FileName];
[a, b, Ext] = fileparts(FileName);
availableExt = {'.bmp','.jpg','.jpeg','.tiff','.png','.gif'};
FOUND = 0;
for (i=1:length(availableExt))
    if (strcmpi(Ext, availableExt{i}))
        FOUND=1;
        break;
    end
end

if (FOUND==0)
    h = msgbox('File type not supported!','Error','error');
    return;
end

set(handles.sliderRotate, 'Enable', 'on');
set(handles.sliderBright, 'Enable', 'on');
set(handles.sliderContrast, 'Enable', 'on');
set(handles.editPath, 'Visible', 'on');
set(handles.editSize, 'Visible', 'on');
set(handles.editComment, 'Visible', 'on');

info = imfinfo(handles.fullPath);
if (~isempty(info.Comment))
    % save current image comment (to be used later in image save)
    handles.currentImageComment = info.Comment{1};
else
    handles.currentImageComment = '';
end

set(handles.editSize, 'String', sprintf('SIZE (W x H) : %d x %d', info.Width, info.Height));
set(handles.editComment, 'String', sprintf('COMMENT: %s', handles.currentImageComment));
set(handles.editPath', 'String', handles.fullPath);

3 参考文献

文章中一些内容引自网络，会注明出处或引用为参考文献，难免有未尽之处，如有不妥，请随时联系删除。

[1]王凤兰,曙光,洪炳镕.彩色图像处理中照明颜色的过滤方法[J].哈尔滨工业大学学报, 2004, 36(007):949-950.DOI:10.3321/j.issn:0367-6234.2004.07.034.

[2]关丛荣,王虹.基于RGB空间的彩色图像处理GUI设计[J].黑龙江工程学院学报, 2008, 22(2):5.DOI:10.3969/j.issn.1671-4679.2008.02.020.

[3]关丛荣,王虹.基于RGB空间的彩色图像处理GUI设计[J].黑龙江工程学院学报(自然科学版), 2008.

[4]廖春生.浅谈图形图像处理中的几种颜色模式[J].佳木斯职业学院学报, 2011, 000(005):169-170.

4 Matlab代码实现