實驗一數(shù)字圖像文件基本類型的轉(zhuǎn)換ppt課件

1、實驗一實驗一 數(shù)字圖像文件根本數(shù)字圖像文件根本 類型的轉(zhuǎn)換類型的轉(zhuǎn)換 一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康牧私饬私釳atlab支持支持4種圖像類型：灰度圖像、二種圖像類型：灰度圖像、二值圖像、索引圖像和值圖像、索引圖像和RGB圖像。圖像。學(xué)會運用學(xué)會運用MATLAB實現(xiàn)實現(xiàn)4種類型之間的轉(zhuǎn)換。種類型之間的轉(zhuǎn)換。掌握圖像的根本運算。掌握圖像的根本運算。 數(shù)字圖像處置：是將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式并利用計數(shù)字圖像處置：是將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式并利用計算機(jī)對其進(jìn)展一系列的操作，以得到所期望的結(jié)果。算機(jī)對其進(jìn)展一系列的操作，以得到所期望的結(jié)果。數(shù)字圖像的特點：數(shù)字圖像的特點： 處置信息量大；處置信息量大； 數(shù)字圖

2、像處置占用的頻帶較寬；數(shù)字圖像處置占用的頻帶較寬； 數(shù)字圖像中各個像素的相關(guān)性大。數(shù)字圖像中各個像素的相關(guān)性大。二、實驗原理二、實驗原理數(shù)字圖像處置的主要研討內(nèi)容數(shù)字圖像處置的主要研討內(nèi)容圖像處置、圖像分析和圖像了解。圖像處置、圖像分析和圖像了解。圖像處置：圖像處置： 強(qiáng)調(diào)在圖像之間進(jìn)展的變換。強(qiáng)調(diào)在圖像之間進(jìn)展的變換。圖像分析：圖像分析： 那么主要是對圖像中感興趣的目的進(jìn)展檢測和丈量，那么主要是對圖像中感興趣的目的進(jìn)展檢測和丈量，以獲得他們的客觀信息從而建立對圖像的描畫。以獲得他們的客觀信息從而建立對圖像的描畫。圖像了解：圖像了解： 在圖像分析的根底上，進(jìn)一步研討圖像中各目的的在圖像分析的根

3、底上，進(jìn)一步研討圖像中各目的的性質(zhì)和它們之間的相互聯(lián)絡(luò)，并得出對圖像內(nèi)容含義性質(zhì)和它們之間的相互聯(lián)絡(luò)，并得出對圖像內(nèi)容含義的了解以及對原來客觀場景的解釋，從而指點和規(guī)劃的了解以及對原來客觀場景的解釋，從而指點和規(guī)劃行動。行動。三、實驗內(nèi)容三、實驗內(nèi)容圖像讀取圖像讀取讀取圖像函數(shù)：讀取圖像函數(shù)：imread()格式：格式：變量名變量名=imread(途徑途徑文件名文件名,文件格式文件格式)例：讀取圖像信息例：讀取圖像信息 x=imread(city.jpg, jpg); 圖像的顯示圖像的顯示 讀取圖像的顯示讀取圖像的顯示 imshow( ) image( )imshow( ) image( )i

4、mshow(X)imshow(X)image()image()和和subimage()subimage()顯示讀入到內(nèi)存中的圖像。顯示讀入到內(nèi)存中的圖像。 圖像保管圖像保管1 1 將圖像寫到文件將圖像寫到文件 imwrite() imwrite()格式：格式：imwrite(imwrite(變量名，變量名，新文件名新文件名) )例：例： imwrite(x,new_image.bmp) imwrite(x,new_image.bmp) 圖像保管圖像保管2 2將圖像用將圖像用savesave命令以命令以matmat文件方式保管到磁盤文件方式保管到磁盤中，以后可用中，以后可用loadload命令調(diào)

5、用。命令調(diào)用。格式：格式：save save 保管的文件名保管的文件名 變量名圖像變量名圖像load load 保管的文件名保管的文件名 1索引圖像 索引圖像包括圖像矩陣與顏色圖數(shù)組。其中顏色 圖是按照圖像中顏色值進(jìn)展排序后的數(shù)組。對于每個 象素，圖像矩陣包含一個值，這個值就是顏色圖數(shù)組 中的索引。顏色圖為m*3雙精度值矩陣，各行分別指 定紅、綠、藍(lán)單色值。 圖像矩陣與顏色圖的關(guān)系依賴于圖像矩陣是雙精 度還是無符號8位整數(shù)unit8 雙精度：第一點對應(yīng)第一行，依次類推 unit8： 有一個偏移量 第0點對應(yīng)第一行，第一點對應(yīng)第二行，MATLABMATLAB圖像處置工具箱支持四種根本圖像類型：圖

6、像處置工具箱支持四種根本圖像類型： 索引圖像、灰度圖像、二進(jìn)制圖像、索引圖像、灰度圖像、二進(jìn)制圖像、RGBRGB圖像圖像 在在MATLABMATLAB中，灰度圖像是保管在一個矩陣中的，矩陣中，灰度圖像是保管在一個矩陣中的，矩陣中的每個元素代表一個像素點。矩陣可以是雙精度類型，中的每個元素代表一個像素點。矩陣可以是雙精度類型，其值域為其值域為00，11；也可以為；也可以為uint8uint8類型，其數(shù)據(jù)范圍為類型，其數(shù)據(jù)范圍為00，255255。 矩陣的每個元素代表不同的亮度或灰度級：矩陣的每個元素代表不同的亮度或灰度級： 雙精度：雙精度：00黑色黑色 1 1白色白色 unit8 unit8：

7、0 0黑色黑色 255 255白色白色 2灰度圖像3 3二進(jìn)制圖像二進(jìn)制圖像 每個點為兩離散值中的一個，這兩個值代表開或每個點為兩離散值中的一個，這兩個值代表開或關(guān)。關(guān)。 二進(jìn)制圖像保管在一個二維的由二進(jìn)制圖像保管在一個二維的由0 0關(guān)和關(guān)和1 1開開組成的矩陣中。從另一個角度講，二進(jìn)制圖像可以看成組成的矩陣中。從另一個角度講，二進(jìn)制圖像可以看成為一個僅包含黑與白的特殊灰度圖像，也可看作僅有兩為一個僅包含黑與白的特殊灰度圖像，也可看作僅有兩種顏色的索引圖像。種顏色的索引圖像。4 4RGBRGB圖像圖像 RGBRGB圖像分別用紅、綠、藍(lán)三個亮度值為一組，代圖像分別用紅、綠、藍(lán)三個亮度值為一組，代

8、 表每個象素的顏色。這些亮度值直接存在圖像數(shù)組中，表每個象素的顏色。這些亮度值直接存在圖像數(shù)組中，而不是存放在顏色圖中。而不是存放在顏色圖中。圖像數(shù)組為圖像數(shù)組為m m* *n n* *3 3，m m和和n n表示圖像像素的行列數(shù)。表示圖像像素的行列數(shù)。幾種圖像之間的轉(zhuǎn)換：幾種圖像之間的轉(zhuǎn)換： 經(jīng)過經(jīng)過matlab工具箱提供的函數(shù)來實現(xiàn)：工具箱提供的函數(shù)來實現(xiàn)： 索引圖像索引圖像ind、灰度圖像、灰度圖像gray、 RGB圖像圖像rgb 1)灰度圖像與索引圖像的相互轉(zhuǎn)換灰度圖像與索引圖像的相互轉(zhuǎn)換: gray2ind( ) ind2gray( ) 格式：格式： X,MAP=gray2ind(I

9、,n) I表示存放灰度圖像的變量表示存放灰度圖像的變量, n為顏色值為顏色值(缺省缺省64) I=ind2gray(X,MAP) X表示圖像矩陣變量表示圖像矩陣變量 , MAP表示顏色圖數(shù)組變量表示顏色圖數(shù)組變量 2) RGB2) RGB圖像與灰度圖像的相互轉(zhuǎn)換圖像與灰度圖像的相互轉(zhuǎn)換:rgb2gray( ):rgb2gray( ) 格式格式: : I=rgb2gray(RGB) I=rgb2gray(RGB) 將真彩圖像將真彩圖像RGBRGB轉(zhuǎn)換為灰度級亮度圖像轉(zhuǎn)換為灰度級亮度圖像I I 3) RGB 3) RGB圖像與索引圖像的相互轉(zhuǎn)換圖像與索引圖像的相互轉(zhuǎn)換: : rgb2ind( )

10、ind2rgb( ) rgb2ind( ) ind2rgb( ) 格式格式: : X,MAP=rgb2ind(RGB) X,MAP=rgb2ind(RGB) RGB=ind2rgb(X,MAP) RGB=ind2rgb(X,MAP) 將索引圖像、灰度圖像、將索引圖像、灰度圖像、 RGBRGB圖像轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制圖像圖像轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制圖像im2bw( ) im2bw( ) 留意留意: :假設(shè)輸入圖像不是灰度級圖像假設(shè)輸入圖像不是灰度級圖像, ,首先將其轉(zhuǎn)換首先將其轉(zhuǎn)換為灰度級圖像，然后，經(jīng)過值化將灰度級圖像轉(zhuǎn)換為二為灰度級圖像，然后，經(jīng)過值化將灰度級圖像轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制圖像。輸出圖像在輸入圖像一切亮度小于

11、給定值進(jìn)制圖像。輸出圖像在輸入圖像一切亮度小于給定值(level)(level)像素點處均為像素點處均為0 0，在其他地方均為，在其他地方均為1 1。levellevel值得值得取值范圍為取值范圍為00，1 1 格式：格式： BW=im2bw(I,level)BW=im2bw(I,level) BW=im2bw(X,MAP,level) BW=im2bw(X,MAP,level) BW=im2bw(RGB,level) BW=im2bw(RGB,level) 格式：格式：imshow(I,n) imshow(I,n) 運用運用n n個灰度級顯示灰度圖像個灰度級顯示灰度圖像I I。 imshow

12、(I,low high) imshow(I,low high) 將將I I顯示為灰度圖像，顯示為灰度圖像， 并指定灰度級范圍。并指定灰度級范圍。imshow(X,MAP) imshow(X,MAP) 運用顏色圖運用顏色圖mapmap顯示索引圖像。顯示索引圖像。imshow(RGB) imshow(RGB) 顯示真彩色顯示真彩色RGBRGB圖像。圖像。imshow(bw) imshow(bw) 顯示二進(jìn)制圖像。顯示二進(jìn)制圖像。 索引、灰度、二進(jìn)制圖像的顯示索引、灰度、二進(jìn)制圖像的顯示顏色條顯示：顏色條顯示：colorbar()colorbar() colorbar( colorbar(vertv

13、ert) ) 在垂直軸旁添加一顏色等在垂直軸旁添加一顏色等級條級條 colorbar( colorbar(horizhoriz) ) 在程度軸旁添加一顏色等在程度軸旁添加一顏色等級條級條 其它函數(shù)：其它函數(shù)： a=imread(city.jpg,jpg);a=imread(city.jpg,jpg);subplot(2,2,1)subplot(2,2,1)subimage(a)subimage(a)title(title(原彩色圖像原彩色圖像)i=rgb2gray(a);i=rgb2gray(a);subplot(2,2,2)subplot(2,2,2)subimage(i)subimage(

14、i)title(title(灰度圖像灰度圖像)X,MAP=rgb2ind(a,256);X,MAP=rgb2ind(a,256);subplot(2,2,3)subplot(2,2,3)subimage(X)subimage(X)title(title(索引圖像索引圖像)例：任選一幅圖像對其進(jìn)展各種圖像變換例：任選一幅圖像對其進(jìn)展各種圖像變換圖像處置的根本運算圖像處置的根本運算圖像代數(shù)運算圖像代數(shù)運算圖像加法函數(shù)：圖像加法函數(shù)：imadd功能：實現(xiàn)兩幅圖像相加或圖像加上一個常數(shù)。功能：實現(xiàn)兩幅圖像相加或圖像加上一個常數(shù)。例：為圖像中每個像素添加亮度例：為圖像中每個像素添加亮度 x=imread

15、(aaa.tif); I=rgb2gray(x); J=imadd(I,100); subplot(1,2,1); subimage(I); subplot(1,2,2); subimage(J); 圖像減法函數(shù)：圖像減法函數(shù)：imsubtract功能：實現(xiàn)兩幅圖像相減或圖像減去一個常數(shù)。功能：實現(xiàn)兩幅圖像相減或圖像減去一個常數(shù)。圖像乘法函數(shù)：圖像乘法函數(shù)：immultiply功能：實現(xiàn)兩幅圖像相乘或圖像的亮度縮放。功能：實現(xiàn)兩幅圖像相乘或圖像的亮度縮放。圖像除法函數(shù)：圖像除法函數(shù)：imdivide功能：實現(xiàn)兩幅圖像相除或圖像的亮度縮放。功能：實現(xiàn)兩幅圖像相除或圖像的亮度縮放。圖像的空間域操作圖像的空間域操作圖像的縮放函數(shù)：圖像的縮放函數(shù)：imresize格式：格式：J=imresize(I，n) n縮放比例縮放比例圖像的旋轉(zhuǎn)函數(shù)：圖像的旋轉(zhuǎn)函數(shù)：imrotate格式：格式：J=imrotate(I，旋轉(zhuǎn)度數(shù)，旋轉(zhuǎn)度數(shù)，方法方法) 方法方法: nearest 最近鄰插值法最近鄰插值法 bilinear 雙線性插值法雙線性插值法圖像的剪切函數(shù)：圖像的剪切函數(shù)：imcrop格