matlab编程，要求将以下四幅图片随机组合形成数码迷彩。也就是说将四幅图放到一幅图中随机生成新图像。

Posted 2023-05-07

将这四幅图片（都是由2*2cm的单元小格组成的）随机分布到一副30cm*30cm的大图中，形成一副新图片，可以出现未填充的空格，也可以出现部分重叠，但是不要重叠太多。这些小图片最好在分布时能够随机旋转90度，180度，270度。难度极大，大神顶起！！！

先提供一个半成品，供题主参考。稍后有时间再完善下。

后面有些问题需要题主确认，如果还发现其它问题也欢迎提出来一并解决。

 

clear A
% 各小图片的特征，1表示有颜色，0表示空白
A(1).Patten = [1 0 0 0; 1 1 0 0; 0 1 1 1; 0 1 1 0];
A(2).Patten = [1 0 0 0; 1 1 0 0; 0 1 1 1; 0 1 1 0];
A(3).Patten = [1 0 0; 1 1 0; 0 1 1; 0 1 1];
A(4).Patten = [1 0 0; 1 1 0; 0 1 0; 0 1 1];
 
% 大图划分为M*N个单元小格
M = 30/2;
N = 30/2;
 
% 允许重叠的单元格数量
X = 0;
 
% 尝试1000次生成大图片，一旦生成满足要求的图片则退出循环
for attemp = 1:1000
    % 生成空白图片
    B = zeros(M,N);
    % 将各小图片依次填入大图片
    for i=1:length(A)
        % 对小图片随机做旋转0、90、180、270度
        Rot = floor(rand*4);
        T = A(i).Patten;
        for j=1:Rot
            T = rot90(T);
        end
        % 将随机旋转后的小图片随机填充到大图片中
        [m,n] = size(T);
        r = floor(rand*(M-m)) + 1;
        c = floor(rand*(N-n)) + 1;
        B(r:r+m-1,c:c+n-1) = B(r:r+m-1,c:c+n-1) + T;
    end
    % 如果生成的图片满足对重叠区域的要求，则退出循环
    if sum(B(:)>1) <= X, break, end
end
fprintf('\\n本次生成数码迷彩共经过%i次尝试，图案如下：\\n\\n', attemp)
disp(num2str(B))
pcolor(B)

 

目前存在以下几个问题：

 

1、绘图。目前暂时用pcolor简单生成图片，但存在问题，因为pcolor的数据表现在各单元格的顶点上，而实际上需要的是表现在单元格的面上。稍后考虑更好的绘图手段。

 

2、算法也有点小问题。开始的时候我想简单了，认为既然小图片由2*2cm的单元小格组成，那就以2为基本单位，把30x30的图片划分成15x15个单元格，但编完之后想起来，这种处理是有问题的，例如，小图片可以从第2cm处（也就是半个单元格）排，这与算法对不上。

 

3、需要题主确认的两个问题：

（1）下面两个图案只有三列单元格，是否考虑存在第四列？也就是说，在往大图片中排的时候，是否考虑（不旋转的条件下）最右侧要有一列空白？

（2）现在的图案其实只有两种颜色，是否要使用4种不同的颜色对其进行区分？

追问

1、第二条我没有明白，划分成15*15的单元格是很正确的，为什么会有问题？
2、针对第三条第二款，实际情况下确实是多种颜色，一般4种，还有5种的情况。
3、小图片中单元格的列数最多有10列，最少有3列，也就是说，总共有十几种不同形状的小图片，每一种列数都稍有差别，不需要空白。小图片在拼成大图片时，留下空白是必然情况，有部分重叠也是必然情况。

解答的非常精彩，非常感谢，期待更优化的方案。

追答

抱歉，最近很忙，程序虽然早就编了，但没及时上传。

受字数限制，代码作为附件上传。以下是生成的一些效果图。

简单说明几点：

 

1、关于划分为15*15单元格的问题，我的理解是，这其实要看基本单位是什么。既然题目给的条件是2x2cm和30x30cm，而不是1x1和15x15，应该是要把1cm作为基本单位的。二者的差别可以在上面几张图上得到体现，例如，距离左边缘可以是1cm，重叠的部分也可以是半个或1/4个单元格。

 

2、颜色方面，用白色背景、灰色格线，四种单元格分别使用不同的颜色，而重叠部分也分别使用不同颜色加以区分。配色使用hsv，效果应该比jet稍好，但也不算太理想。

 

3、如果用patch设置半透明进行绘图，效果可能会更好一些，但做起来比较麻烦，如果没有特别需要，就用现在的这个将就吧。

 

如果还有别的什么要求，请提出来，我再酌情修改。



 参考技术A 有点意思 如果 明天 没人弄的话 就我来……

用matlab截取图像的一部分？

1.读入给定四幅图像并正确显示；
2.分别截取四幅图像中一部分正确显示

已经给定了四幅图像，分别是JPG，gif，PNG等格式，1我会，请问2怎么截图，好像要涉及坐标。请问那个函数能比较简单的截图？请写下完整程序，谢啦~

1、首先打开matlab，在命令行窗口中输入a=[1 5 6 7;8 12 14 16;6 3 5 7]，创建一个3行4列的a矩阵，如下图所示。

2、输入x=find(a>10)，找到a数组中大于10的元素的下标，如下图所示。

3、按回车键之后，可以看到找到大于10的元素下标，下标位置是按一列开始数，一列一列数的。

4、输入a(x)=[]，将a数组中大于10的元素全部删除，如下图所示。

5、最后按回车键之后，可以看到a数组大于10的元素全部删除了，如下图所示。

参考技术A % 由于读入图像的方法你已经掌握，所以这里只示范怎样截取图像的部分
% 需要说明的主要有以下几点：
% 1、图像数据有索引色和真彩色这两种不同格式，截取前需要搞清楚是哪一种；
% 2、截取图像实际上就是取出数组的部分；
% 3、数组第一维为高度方向（从上到下），第二维为宽度方向（从左向右）。

% 载入MATLAB系统自带图像数据
load durer X map

% 显示原图像
subplot(1,2,1)
image(X)
colormap(map)
axis off; axis image
title('原图')

% 原图像为索引色，这个示范截取其右上角（宽度1/2，高度1/3）
subplot(2,2,2)
w = size(X,2); h=size(X, 1);
image( X(1:fix(h/3), fix(w/2):end) )
axis off; axis image
title('右上角（宽1/2，高1/3）')

% 下面示范示范截取真彩图
% 首先把索引色图像转换为真彩色，然后截取左下角（宽度1/3，高度1/2）
subplot(2,2,4)
rgb = ind2rgb(X, map);
w = size(rgb,2); h = size(rgb,1);
image( rgb(fix(h/2):end, 1:fix(w/3), :) )
axis off; axis image
title('左下角（宽1/3，高1/2）')追问

谢谢您了，你前面回答很好。就是有一个问题，有一幅图像是gif，彩色的，但我
a=imread(‘sst.gif’); %sst是图像名称%
imshow(a)
之后，本来是彩色的图片显示出来后的figure却是黑白的，老师说还要调用map色板，可我不知道语法，能否说一下？

还没问完，我发到你私信里了，我提高悬赏到70分了，就选你为正确答案了。请帮忙回答，多谢la~

追答

首先，你读取gif图像的方法有问题。因gif是索引色图像，所以读图像的时候仅仅读图像数据是不够的，还要带上调色板信息。至于怎样用调色板，前面其实已经示范过。

你的程序可以改成：
[a,map]=imread(‘sst.gif’); %sst是图像名称%
image(a)
colormap(map)

但这样有个问题：map是针对整个figure而非axes的，如果你有多个gif图要在同一个窗口里面显示，使用哪个图的map？事实上，使用哪个map都不合适。

这个问题怎么解决呢？其实上次也已经给了你解决的办法——使用ind2rgb把索引图转换成真彩图，真彩图的图像数据已经包含了完整的信息，和map无关。

追问

截图时，有一副彩色的JPG图片，我用whos看了一下，是这样的：
c 3000x2000x3 18000000 uint8 array %c是我令图片的变量
我用了 cat=c(10:125,20,250); imshow(cat) 结果显示出来了所截图像的一部分，但是截图是灰色的，怎么把颜色带进去呢？ 让它显示成原来的颜色

追答

问题已经在另一个新开的帖子里解决了，我就不多说了。
其实真彩图的截取在我上面给的代码倒数第三行已经给出来了，你可能之前还是没看太明白。

至于你说的表达式
cat=c(10:125,20,250);
我认为是错误的，在6.5和R2007b里面测试也都报错，不知道你用的是什么版本？按常理，其他版本也不会允许这样的表达式。

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