第02章 MATLAB圖像處理簡介(上)

MATLAB圖像處理基礎(chǔ)MATLAB語言的特點(diǎn)：交互性：編程、數(shù)據(jù)處理、可視化輸出便于矩陣運(yùn)算和圖像處理豐富的函數(shù)庫和在線資源MATLAB的圖像處理工具箱（ImageProcessingToolbox,IPT）包含了許多圖像處理相關(guān)函數(shù)以方便數(shù)字圖像處理編程，是構(gòu)建圖像處理原型系統(tǒng)的理想環(huán)境。1MATLAB圖像處理基礎(chǔ)典型桌面：2MATLAB圖像處理基礎(chǔ)一.讀取圖像：將圖像rose-orginal.tif讀入圖像數(shù)組f

>>f=imread('.\rose-original.tif');顯示圖像大小信息：

>>size(f)

ans=

10241024或者將大小信息賦給變量：

>>[M,N]=size(f);whos顯示更為詳細(xì)的信息：

>>whosf

NameSizeBytesClass

f1024x10241048576uint8array

Grandtotalis1048576elementsusing1048576bytes3MATLAB圖像處理基礎(chǔ)二.顯示圖像：

>>imshow(f)指定顯示的灰度范圍

>>figure,imshow(f,[100200])情況下顯示圖像的整個

動態(tài)范圍：

>>figure,imshow(f,[])4MATLAB圖像處理基礎(chǔ)直接顯示：

>>imshow(h)改善動態(tài)范圍：

>>imshow(h,[])5利用imshow改善圖像動態(tài)范圍（設(shè)圖像已被讀入到h)：MATLAB圖像處理基礎(chǔ)以交互方式顯示像素值：

>>pixval利用pixval顯示像素之間距離：按下鼠標(biāo)左鍵并拖動6MATLAB圖像處理基礎(chǔ)三.將圖像寫入磁盤：

>>imwrite(f,'rose.jpg')對于JPEG壓縮格式，可指定質(zhì)量因子：

>>imwrite(f,'rose.jpg','quality',25)7quality=100quality=50quality=5MATLAB圖像處理基礎(chǔ)顯示圖像信息：

>>imfinforose.jpg8MATLAB圖像處理基礎(chǔ)計算壓縮率：將圖像信息存儲在結(jié)構(gòu)變量中以方便運(yùn)算。9>>K=imfinfo('rose.jpg');>>image_bytes=K.Width*K.Height*K.BitDepth/8;>>compressed_bytes=K.FileSize;>>compression_ratio=image_bytes/compressed_bytescompression_ratio=30.0340>>文件讀寫無格式文件數(shù)據(jù)的讀寫：fopen,fread,fwrite,fclosemat文件數(shù)據(jù)的讀寫：load,save有格式文件數(shù)據(jù)的讀寫：imread,imwrite剪切任意形狀區(qū)域：imshow(f),pixval,c=[35485821472290776367],r=[37363290132623258],BW=roipoly(f,c,r),b=f.*uint8(BW),imview(b)MATLAB圖像處理基礎(chǔ)四.MATLAB中的數(shù)據(jù)類型：11類型名稱描述double雙精度浮點(diǎn)類型，8字節(jié)（MATLAB數(shù)值運(yùn)算基本類型）uint8無符號8位整數(shù)（8位數(shù)字圖像所用類型）uint16無符號16位整數(shù)（16位數(shù)字圖像所用類型）uint32無符號32位整數(shù)int8有符號8位整數(shù)int16有符號16位整數(shù)int32有符號32位整數(shù)single單精度浮點(diǎn)類型，4字節(jié)char字符類型，2字節(jié)（Unicode編碼）logical邏輯類型（0或1），1字節(jié)（二值圖像所用數(shù)據(jù)類型）數(shù)值類型MATLAB圖像處理基礎(chǔ)五.MATLAB中的圖像類型：灰度圖像（intensityimages）：元素取值代表灰度級的矩陣。采用不同數(shù)據(jù)類型時取值范圍：uint8:[0,255],uint16:[0,65535],double:[0,1]。二值圖像（binaryimages）：元素取值為0或1的邏輯矩陣。

注意：取值0或1的數(shù)值類型矩陣在MATLAB中不認(rèn)為是二值圖像，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換：

B=logical(A)

上述運(yùn)算將A中所有非0值變?yōu)檫壿嬛?。12MATLAB圖像處理基礎(chǔ)六.圖像類型的相互轉(zhuǎn)換：下表中的函數(shù)在圖像類型轉(zhuǎn)換中會進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)比例變換。13>>f=[-0.50.5;0.751.5]f=-0.50000.50000.75001.5000>>g=im2uint8(f)g=0128191255im2unit8將輸入double類型數(shù)據(jù)中小于0的數(shù)轉(zhuǎn)換為0，大于1的數(shù)轉(zhuǎn)換為255，其余數(shù)據(jù)乘以255再四舍五入到最近整數(shù)。MATLAB圖像處理基礎(chǔ)將double類型任意矩陣轉(zhuǎn)換為double類型圖像：

g=mat2gray(A,[Amin,Amax]);

A中小于Amin的數(shù)據(jù)變?yōu)?，大于Amax的數(shù)據(jù)變?yōu)?。

g=mat2gray(A);

則將Amin和Amax分別設(shè)為A中元素的最小值和最大值。im2double將圖像轉(zhuǎn)換為double類型。如果輸入數(shù)據(jù)已經(jīng)是double類型，則不對輸入數(shù)據(jù)做任何改變。因此，對于double類型的圖像轉(zhuǎn)換，應(yīng)該使用mat2gray。14>>h=uint8([2550;128200]);>>g=im2double(h)g=0.09800.19610.50200.7843im2double將輸入的uint8型數(shù)據(jù)除以255，將輸入的uint16型數(shù)據(jù)除以65535。MATLAB圖像處理基礎(chǔ)im2bw將灰度圖