图像类型与彩色模型的转换.doc

第八讲 图像类型与彩色模型的转换【目录】一、图像类型的转换11、真彩图像索引图像22、索引图像真彩图像33、真彩图像灰度图像34、真彩图像二值图像45、索引图像灰度图像46、灰度图像索引图像57、灰度图像二值图像68、索引图像二值图像79、数据矩阵灰度图像7二、彩色模型的转换81、图像的彩色模型82、彩色转换函数8三、纹理映射11【正文】一、图像类型的转换二值图像灰度图像数据矩阵索引图像真彩图像AIX,mapRGBBW转换类型转换函数用 处真彩图像索引图像X=dither(RGB,map)节省存储空间，假彩色索引图像真彩图像RGB=ind2rgb(X,map)便于图像处理真彩图像灰度图像I=rgb2gray(RGB)得到亮度分布真彩图像二值图像BW=im2bw(RGB,level)阈值处理，筛选索引图像灰度图像I=ind2gray(X,map)Newmap=rgb2gray(map)得到亮度分布灰度图像索引图像X,map=gray2ind(I,n),X=grayslice(I,n)X=grayslice(I,v)伪彩色处理灰度图像二值图像BW=dither(I)BW=im2bw(I,level)阈值处理，筛选索引图像二值图像BW=im2bw(X,map,level)阈值处理，筛选数据矩阵灰度图像I=mat2gray(A,max,min)I=mat2gray(A)产生图像1、真彩图像索引图像【格式】X=dither(RGB,map)【说明】按指定的颜色表map通过颜色抖动实现转换【输入】RGB可以是double或uint8类型【输出】X超过256色则为double类型，否则输出为uint8型【例】CLF,RGB=imread(flowers.tif);map=jet(256);X=dither(RGB,map);subplot(1,2,1);subimage(RGB);title(真彩图)subplot(1,2,2);subimage(X,map);title(索引图) 2、索引图像真彩图像【格式】RGB=ind2rgb(X,map)【输入】X可以是double或uint8类型【输出】RGB为double类型【例】CLF,load trees;RGB=ind2rgb(X,map);subplot(1,2,1);subimage(X,map);title(索引图)subplot(1,2,2);subimage(RGB);title(真彩图) 3、真彩图像灰度图像【格式】I=rgb2gray(RGB)【输入】RGB可以是double或uint8类型【输出】I类型同RGB【例】CLF,RGB=imread(flowers.tif);I=rgb2gray(RGB);subplot(1,2,1);subimage(RGB);title(真彩图)subplot(1,2,2);subimage(I);title(灰度图) 4、真彩图像二值图像【格式】BW=im2bw(RGB,level)【说明】设置亮度阈值level，将真彩图像转换为二值图像【输入】RGB可以是double或uint8类型【输出】BW为uint8型【例】CLF,RGB=imread(flowers.tif);BW=im2bw(RGB,0.5);subplot(1,2,1);subimage(RGB);title(真彩图)subplot(1,2,2);subimage(BW);title(二值图) 5、索引图像灰度图像【格式1】I=ind2gray(X,map)【格式2】Newmap=rgb2gray(map)【说明】格式2将彩色调色板map转换为灰度调色板Newmap【输入】X可以是double或uint8类型，map为double类型【输出】I是double类型，Newmap为double类型【例】CLF,load trees;I=ind2gray(X,map);Newmap=rgb2gray(map);subplot(2,2,1);subimage(X,map);title(索引图)subplot(2,2,3);subimage(I);title(格式1灰度图)subplot(2,2,4);subimage(X,Newmap);title(格式2灰度图) 6、灰度图像索引图像【格式1】1、X,map=gray2ind(I,n)2、X=grayslice(I,n)3、X=grayslice(I,v)【说明】格式1：将灰度图像转换为灰度级为n的索引图像X，n的默认值为64；格式2：将灰度图像I均匀量化为n个等级，然后转换为伪彩色图像X；格式3：按指定的阈值矢量v(其中每个元素在0和1之间)对图像I进行阈值划分，然后转换成索引图像【输入】I可以是double类型、uint8类型和uint16类型【输出】map的行不大于256，则X为uint类型，否则为double类型【例】CLF,I=imread(rice.tif);X1,map1=gray2ind(I,16);X2=grayslice(I,8);X3=grayslice(I,255*0 0.21 0.23 0.26 0.30 0.35 0.6 1.0);subplot(2,2,1);subimage(I);title(灰度图)subplot(2,2,2);subimage(X1,map1);title(16灰度级图)subplot(2,2,3);subimage(X2,hot(8);title(均匀量化图)subplot(2,2,4);subimage(X3,jet(8);title(非均匀量化图) 7、灰度图像二值图像【格式一】BW=dither(I)；【格式一】BW=im2bw(I,level)【说明】格式一用抖动的方式实现转换，格式二用阈值方式转换【输入】I可以是double类型和uint8类型【输出】BW为uint8类型【例】CLF,I=imread(saturn.tif);BW1=dither(I);BW2=im2bw(I,0.5);subplot(2,2,1);subimage(I);title(灰度图)subplot(2,2,3);subimage(BW1);title(抖动二值化)subplot(2,2,4);subimage(BW2);title(阈值二值化) 8、索引图像二值图像【格式】BW=im2bw(X,map,level)【输入】X可以是double类型和uint8类型【输出】BW为uint8类型【例】CLF,load trees;BW=im2bw(X,map,0.5);subplot(1,2,1);subimage(X,map);title(索引图)subplot(1,2,2);subimage(BW);title(二值图) 9、数据矩阵灰度图像【格式】1、I=mat2gray(A,max,min)2、I=mat2gray(A)【说明】按指定的取值区间max,min将数据矩阵A转换为灰度图像I。如不指定区间，自动取最大区间。【输入】A为double类型【输出】I为double类型【例】CLF;I=imread(rice.tif);A=filter2(fspecial(sobel),I);J=mat2gray(A);subplot(1,2,1);subimage(I);title(原图)subplot(1,2,2);subimage(J);title(转换图) 二、彩色模型的转换1、图像的彩色模型(1) RGB模型是色光的彩色模式，R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色，通常所说的真彩色。(2) NTSC模型NTSC模型用于电视信号。其特点是亮度信号与色度信号相分离。一个信号能同时表示彩色图像和黑白图像。他的Y表示亮度，I表示色度，Q表示饱和度。(3) HSV模型根据人眼的视觉特性表示的颜色，H表示色调，S表示饱和度，V表示明度。(4) YCbCr模型一种彩色模型，Y表示亮度信号，Cb、Cr两个色度分量。2、彩色转换函数RGBNTSCHSVYCbCr(1) RGB颜色空间转换到NTSC颜色空间【格式】YIQMAP=rgb2ntsc(RGBMAP)【说明】将RGB色表转换为YIQ色表【输入】RGBMAP为double类型【输出】YIQMAP为double类型【格式】YIQ=rgb2ntsc(RGB)【说明】表示将RGB图像转换为NTSC图像【输入】RGB为double、uint8或uint16类型【输出】YIQ为double类型【例】CLF,RGB=imread(flowers.tif);YIQ=rgb2ntsc(RGB);subplot(2,3,1);subimage(RGB);title(RGB图像)subplot(2,3,3);subimage(mat2gray(YIQ);title(NTSC图像)subplot(2,3,4);subimage(mat2gray(YIQ(:,:,1);title(Y分量)subplot(2,3,5);subimage(mat2gray(YIQ(:,:,2);title(I分量)subplot(2,3,6);subimage(mat2gray(YIQ(:,:,3);title(Q分量)(2) NTSC颜色空间转换到RGB颜色【格式】RGBMAP=ntsc2rgb(YIQMAP)【说明】将YIQ色表转换为RGB色表【输入】YIQMAP为double类型【输出】RGBMAP为double类型【格式】RGB=ntsc2rgb(YIQ)【说明】表示将YIQ图像转换为RGB图像【输入】YIQ为double类型【输出】RGB为double类型【例】CLF,load trees;YIQMAP=rgb2ntsc(map);map1=ntsc2rgb(YIQMAP);YIQMAP=mat2gray(YIQMAP);Ymap=YIQMAP(:,1),YIQMAP(:,1),YIQMAP(:,1);Imap=YIQMAP(:,2),YIQMAP(:,2),YIQMAP(:,2);Qmap=YIQMAP(:,3),YIQMAP(:,3),YIQMAP(:,3);subplot(2,3,1);subimage(X,map); title(原始图像)subplot(2,3,2);subimage(X,YIQMAP);title(转换图像)subplot(2,3,3);subimage(X,map1); title(还原图像)subplot(2,3,4);subimage(X,Ymap); title(NTSC的Y分量)subplot(2,3,5);subimage(X,Imap); title(NTSC的I分量)subplot(2,3,6);subimage(X,Qmap);title(NTSC的Q分量) (3) rgb2hsv(4) hsv2rgb(5) rgb2ycbcr(6) ycbcr2rgb三、纹理映射使用imshow命令时，MATLAB通常以二维视图形式显示一幅图像。纹理映射使用WARP命令通过插值的方法将一幅图像映射到一个曲面网格上。格式如下：WARP(X,MAP) 将索引图像显示在缺省表面上WARP(I,N) 将灰度图像显示在缺省表面上WARP(BW) 将二值图像显示在缺省表面上WARP(RGB) 将真彩图像显示在缺省表面上WARP(z,.) 将图像显示z表面上WARP(x,y,z,.) 将图像显示（x,y,z）表面上H = WA