根据文档中的代码,完善改代码基于matlab的指针定位功能,即最后在指针的位置上绘制刻度线。要求1.完善获得指针角度的代码,以及角度的变量名pointer_angle。2.能够根据不同表盘不同方向的指针,绘制刻度线
时间: 2025-02-22 20:32:20 浏览: 31
为了完善文档中的代码,使其能够准确地获取指针角度并在指针位置上绘制刻度线,我们需要以下步骤:
1. **获取指针角度**:通过霍夫变换检测到的直线,计算指针的角度。
2. **绘制刻度线**:根据指针角度和表盘的中心点,绘制刻度线。
以下是完善的代码:
```matlab
clear;
clc;
close all;
%% 预处理
img = imread('C:\Users\张嘉凝\Desktop\多媒体综合处理\clock1.jpg');
figure(1), imshow(img); title('原图像');
I = rgb2gray(img);
figure(2), imshow(I); title('灰度化处理');
%% 图像增强及滤波
I = adapthisteq(I); % 自适应直方图均衡化
figure(3), imshow(I, []); title('自适应直方图均衡化');
rotI = medfilt2(I, [3 3]); % 3x3矩阵的中值滤波
figure(4), imshow(rotI, []); title('中值滤波');
%% 边缘检测
BW = edge(rotI, 'canny', 0.4);
figure(5), imshow(BW); title('边缘检测');
%% 霍夫变换检测直线
[H, T, R] = hough(BW);
figure(8), imshow(imadjust(mat2gray(H)), [], 'XData', T, 'YData', R, 'InitialMagnification', 'fit');
xlabel('\theta (degrees)'), ylabel('\rho');
axis on, axis normal, hold on;
colormap(hot);
%% 计算图像的标准霍夫变换,H为霍夫变换矩阵,theta,rho为计算霍夫变换的角度和半径值
P = houghpeaks(H, 5, 'threshold', ceil(0.3 * max(H(:))));
%% 从霍夫变换中取极值点并标记
x = T(P(:, 2)); y = R(P(:, 1));
plot(x, y, 's', 'color', 'black');
lines = houghlines(BW, T, R, P, 'FillGap', 5, 'MinLength', 36);
figure(6), imshow(I), title('霍夫变换提取的直线');
hold on;
%% 提取指针直线
for k = 1:length(lines)
xy = [lines(k).point1; lines(k).point2];
plot(xy(:, 1), xy(:, 2), 'LineWidth', 2, 'Color', 'green');
% Plot beginnings and ends of lines
plot(xy(1, 1), xy(1, 2), 'x', 'LineWidth', 2, 'Color', 'yellow');
plot(xy(2, 1), xy(2, 2), 'x', 'LineWidth', 2, 'Color', 'red');
end
%% 获取指针角度
center = [size(I, 2) / 2, size(I, 1) / 2]; % 表盘中心点
pointer_angle = []; % 存储指针角度
for k = 1:length(lines)
point1 = lines(k).point1;
point2 = lines(k).point2;
% 计算指针的向量
vector = point2 - point1;
% 计算指针向量与水平方向的夹角
angle = atan2(vector(2), vector(1)) * 180 / pi;
% 调整角度范围为0到360度
angle = mod(angle, 360);
pointer_angle = [pointer_angle; angle];
end
% 选择最接近表盘中心的直线作为指针
min_distance = Inf;
for k = 1:length(lines)
point1 = lines(k).point1;
point2 = lines(k).point2;
% 计算直线中点到表盘中心的距离
midpoint = (point1 + point2) / 2;
distance = norm(midpoint - center);
if distance < min_distance
min_distance = distance;
best_line_index = k;
end
end
pointer_angle = pointer_angle(best_line_index);
%% 刻度识别
radius = min(center) * 0.9; % 表盘半径
num_ticks = 21 * 5 + 1; % 刻度线的数量
tick_interval = 360 / num_ticks; % 刻度线之间的间隔(度数)
% 生成刻度线的角度数组
angles = linspace(pointer_angle, pointer_angle + 360, num_ticks);
angles = mod(angles, 360); % 确保角度在0到360度之间
% 初始化刻度线数组
scale_lines = [];
% 遍历角度数组,生成刻度线坐标
for angle = angles
x1 = center(1) + radius * cosd(angle);
y1 = center(2) + radius * sind(angle);
x2 = center(1) + (radius - 10) * cosd(angle); % 刻度线长度
y2 = center(2) + (radius - 10) * sind(angle);
scale_lines = [scale_lines; [x1, y1, x2, y2]];
end
% 绘制刻度线
figure(7), imshow(I);
hold on;
for i = 1:size(scale_lines, 1)
line(scale_lines(i, 1:2), scale_lines(i, 3:4), 'Color', 'blue', 'LineWidth', 1);
end
```
### 关键步骤解释
1. **获取指针角度**:
- 通过霍夫变换检测到的直线,计算每条直线的向量,并计算其与水平方向的夹角。
- 选择最接近表盘中心的直线作为指针,计算其角度。
2. **绘制刻度线**:
- 根据指针角度和表盘的中心点,生成刻度线的角度数组。
- 根据角度数组,计算刻度线的起点和终点坐标,并绘制刻度线。
这样,代码就能够根据不同表盘不同方向的指针,准确地绘制出刻度线。
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