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3D图像中的球形霍夫变换:利用SphericalHough在MATLAB中检测球形结构并确定其中心与半径

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简介:
本研究介绍了一种基于Spherical Hough变换的方法,在MATLAB环境中实现对3D图像中球形结构的自动识别,精确计算其中心和半径。 SPHERICALHOUGH 用于从3D图像中检测球形结构。该函数确定对象中心和半径,并输出中心位置以及对应的球体遮罩图。此霍夫变换基于图像的梯度场,代码主要参考了Tao Peng 的 Circular Hough Transform。 使用方法:[center_img,sphere_img,sphcen2,sphrad]=SPHERICALHOUGH(img, radrange, grdthres, fltrLM_R, multirad,obj_cint) 示例说明:运行 Example.m 文件可以查看 SPHERICALHOUGH 在大鼠肾脏 3D MRI 数据上的应用情况。该演示展示了如何使用此函数检测肾小球,这些结构在分辨率为 31x31x31 um^3 的图像中大约呈球形,并且预期的半径范围为2到7个像素之间。 示例数据来源于某篇关于MRH(磁共振成像)用于研究年龄相关性肾脏病变的文章。

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  • 3DSphericalHoughMATLAB
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    本研究介绍了一种基于Spherical Hough变换的方法,在MATLAB环境中实现对3D图像中球形结构的自动识别,精确计算其中心和半径。 SPHERICALHOUGH 用于从3D图像中检测球形结构。该函数确定对象中心和半径,并输出中心位置以及对应的球体遮罩图。此霍夫变换基于图像的梯度场,代码主要参考了Tao Peng 的 Circular Hough Transform。 使用方法:[center_img,sphere_img,sphcen2,sphrad]=SPHERICALHOUGH(img, radrange, grdthres, fltrLM_R, multirad,obj_cint) 示例说明:运行 Example.m 文件可以查看 SPHERICALHOUGH 在大鼠肾脏 3D MRI 数据上的应用情况。该演示展示了如何使用此函数检测肾小球,这些结构在分辨率为 31x31x31 um^3 的图像中大约呈球形,并且预期的半径范围为2到7个像素之间。 示例数据来源于某篇关于MRH(磁共振成像)用于研究年龄相关性肾脏病变的文章。
  • MATLAB
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    本项目运用MATLAB编程实现霍夫变换算法,旨在高效准确地识别和定位图像中圆形物体的中心点,适用于工业检测、医学影像分析等领域。 该代码基于MATLAB的霍夫变换实现图像中的圆心定位及圆形拟合功能。它可以处理多张图片,并在其中寻找多个圆心位置。此外,还能对这些圆心轨迹进行精确的定位和绘图操作。整个程序简洁明了且易于理解。
  • 使MATLAB和分割对象
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    本研究探讨了利用MATLAB平台上的霍夫变换技术实现对图像中圆形物体的有效识别与精确分割的方法。通过优化算法参数,提高了圆形目标检测的速度和准确性,为计算机视觉领域内的相关应用提供了新的解决方案。 【达摩老生出品,必属精品】资源名:利用Hough(霍夫)变换检测图片中的圆,并进行分割的Matlab代码 资源类型:全套项目源码 源码说明:所有项目源码经过测试校正,保证能够成功运行。适合人群:新手及有一定经验的开发人员。
  • 二值 - MATLAB开发
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    本项目利用MATLAB实现霍夫变换算法,针对二值图像中的圆形进行精确检测。通过参数空间转换,有效识别复杂背景下的圆形物体。 这个包对二进制图像执行霍夫变换。该变换是从xy图像空间到xc-yc-r参数空间的转换,其中(xc, yc)表示圆心坐标,r为半径。此外,此包还能在二值图中找出最佳拟合圆,这是通过在3D的xc-yc-r 参数空间上执行高斯滤波实现的。核心算法采用C++编写,因此运行速度非常快。使用该包需要Matlab编译器进行编译。
  • 基于MATLAB识别圆。
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    本项目介绍在MATLAB环境下使用霍夫变换进行图像中圆形物体自动检测的方法与步骤,适用于计算机视觉和模式识别领域。 完整的算法步骤如下: 1. 读取图像。 2. 将图像转换为灰度图。 3. 检测边缘。 4. 定义累加器矩阵。 5. 使用半径值通过圆方程找到可能的圆心位置。 6. 在累加器矩阵中赋值以记录每个潜在圆心的位置和强度信息。 7. 寻找峰值,即确定最有可能的圆心位置。 8. 在原始彩色图像上绘制检测到的圆形。
  • 3D曲面体:使MATLAB绘制给
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    本教程详细介绍如何利用MATLAB软件绘制具有特定中心与半径的三维空间球体,通过构建3D曲面图来展现几何图形的魅力。 在MATLAB中绘制3D球体的曲面图是一项常见的任务,在科学计算、几何建模或物理模拟等领域尤为常见。本教程将详细介绍如何利用MATLAB创建一个具有已知中心和半径的球体,并展示如何显示球体表面、中心位置以及与这些点相连的线段,同时还可以计算并呈现球体的大圆弧长。 首先,我们需要了解MATLAB中的基本图形函数如`sphere`和`surf`。其中,`sphere`用于生成单位球面上的网格数据;而`surf`则用来绘制三维曲面图。在我们的例子中,通过调用`sphere`可以得到一个以(0,0,0)为原点的单位球坐标,并且可以通过缩放和平移这些坐标来获得指定半径和中心坐标的球体。 以下是实现这一功能的关键步骤: 1. **定义球体参数**:首先设定球体的中心坐标(例如 `[x_c, y_c, z_c]`)以及半径 `radius`。 2. **生成球体网格**:调用`sphere`函数,它返回两个矩阵 `[u, v]` 代表纬度和经度。这些值范围从-1到1,并且可以用来生成单位球表面的坐标点。 3. **缩放和平移**:将 `[u, v]` 映射至以 `center` 为原点,半径为 `radius` 的球体上。这可以通过以下公式实现: ```matlab x = radius * u + center(1); y = radius * v + center(2); z = radius * sqrt(1 - u.^2 - v.^2) + center(3); ``` 4. **绘制球体表面**:使用 `surf(x, y, z)` 绘制曲面,可以设置颜色、透明度等属性。 5. **添加中心点**:利用`plot3`函数在原点处画一个小点表示球心位置。 6. **生成表面点**:随机选择一些点于球面上。这可以通过使用 `rand` 函数来实现,并且同样需要进行缩放和平移操作,以确保这些新选的坐标落在指定半径和中心坐标的球体上。 7. **连接中心与点**:利用`plot3`函数将选定的表面点与球心相连,显示线段图示。 8. **大圆弧长计算**(可选):在实际应用中,我们可能需要知道两点之间的最短路径长度。对于地球上的两点而言,在航空领域内这被称为“大圆航线”。虽然MATLAB提供了相应的函数如`geodist`来实现这一功能,但在此示例里并未具体涉及到该部分的计算与展示。 通过上述步骤,你可以创建出一个完整的球体模型,并且能够显示其关键特征。在实际应用中可以根据需要扩展这个脚本,例如添加交互式功能让使用者自行输入不同的中心和半径值或改变球体外观等特性。 总之,MATLAB的强大之处在于它丰富的图形库以及灵活的数据处理能力,这使得我们可以轻松构建复杂的3D模型如本例中的球体。这对于理解和展示各种科学概念非常有帮助。通过深入理解这些函数与技巧,在MATLAB中创建更多引人入胜的可视化作品将变得轻而易举。
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    本简介介绍如何使用MATLAB编程实现霍夫变换技术来检测图像中圆形物体并精确确定其圆心位置的方法。 本段落介绍了一种基于MATLAB霍夫变换的图像处理代码,能够实现多张图片中多个圆心位置的搜索以及圆形拟合,并对圆心轨迹进行定位与绘图。该代码设计简洁、易于理解且实用性强。
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    本研究探讨了如何运用霍夫变换技术有效识别和定位图像中的圆形物体,展示了该方法在模式识别领域的应用价值。 基于霍夫变换的圆形检测MATLAB实现代码可用于简单的圆形检测和识别。
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    本研究提出了一种利用霍夫变换技术来精确识别图像中圆形物体的中心点及直径长度的方法。 别人分享的代码效果不错,大家可以参考一下。