MATLAB图像显示与格式转换说课材料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。MATLAB图像显示与格式转换第五讲MATLAB可视化(三)图像显示Matlab进行图像处理的步骤如下：读取图像到Matlab工作空间对图像矩阵进行格式转换对图像矩阵数据进行处理显示图像保存图像【目录】TOCo2-3hzuHYPERLINKl_Toc92216510一、图像文件格式PAGEREF_Toc92216510h2HYPERLINKl_Toc922165111、调色板PAGEREF_Toc92216511h2HYPERLINKl_Toc922165122、图像类型PAGEREF_Toc92216

2、512h2HYPERLINKl_Toc922165143、图像文件格式PAGEREF_Toc92216514h3HYPERLINKl_Toc92216515二、读图像和图像信息PAGEREF_Toc92216515h3HYPERLINKl_Toc922165161、读取图像PAGEREF_Toc92216516h3HYPERLINKl_Toc922165172、读取图像信息PAGEREF_Toc92216517h4HYPERLINKl_Toc92216518三、图像类别与数据格式PAGEREF_Toc92216518h5HYPERLINKl_Toc92216519四、图像显示PAGEREF_T

3、oc92216519h7HYPERLINKl_Toc922165201、imshow(I,n)PAGEREF_Toc92216520h7HYPERLINKl_Toc922165212、imshow(I,low,high)PAGEREF_Toc92216521h8HYPERLINKl_Toc922165223、imshow(BW)PAGEREF_Toc92216522h9HYPERLINKl_Toc922165234、imshow(X,MAP)PAGEREF_Toc92216523h12HYPERLINKl_Toc922165245、imshow(RGB)PAGEREF_Toc92216524h

4、13HYPERLINKl_Toc922165256、imshowfilenamePAGEREF_Toc92216525h14HYPERLINKl_Toc922165267、subimagePAGEREF_Toc92216526h14HYPERLINKl_Toc92216527五、保存图像PAGEREF_Toc92216527h15HYPERLINKl_Toc922165281、imwrite函数PAGEREF_Toc92216528h15HYPERLINKl_Toc92216529六、图像数据格式转换PAGEREF_Toc92216529h16HYPERLINKl_Toc922165301、索

5、引图像PAGEREF_Toc92216530h16HYPERLINKl_Toc922165312、灰度图像PAGEREF_Toc92216531h16HYPERLINKl_Toc922165323、真彩色图像PAGEREF_Toc92216532h17HYPERLINKl_Toc922165334、二值图像PAGEREF_Toc92216533h17【正文】一、图像文件格式1、调色板调色板是包含不同颜色的颜色表，每种颜色以红、绿、蓝三种颜色的组合来表示，图像的每一个像素对应一个数字，而该数字对应调色板中的一种颜色。调色板的单元个数是与图像的颜色数相对应的，256色图像的调色板就有256个单元。

6、真彩图像的每个像素直接用R、G、B三个字节来表示颜色，因此不需要调色板。2、图像类型图像类型简称显示的颜色数特点1位单色单色21=2种（黑、白）每象素对应一个值，取值为0和18位灰度黑白28=256个(黑到白)每象素对应一个值，取值为0255，每值对应一灰度8位彩色256色28=256种彩色每象素对应一个值，取值为0255，每值对应一颜色16位灰度216=65536个(黑到白)每象素对应一个值，取值为065535，每值对应一灰度24位彩色真彩色282828=16M种彩色每象素对应三个值，分别代表R、G、B，取值为025548位彩色216216216=0.25G种色每象素对应三个值，分别代表R、

7、G、B，取值为0655353、图像文件格式文件类型说明1位单色8位灰度8位彩色16位灰度24位彩色48位彩色BMP微软视窗系统图像文件格式GIF用于网页上的动画、透明TIFF可储存多幅图像PCXPaintbrush软件图像格式JPG连续色调静态图像数字压缩PSDPhotoshop软件图像格式二、读图像和图像信息1、读取图像函数imread可以从任何Matlab支持的图像文件格式中，以任意位深度读取一幅图像。格式为：X,MAP=imread(FILENAME,FMT)，其中：FILENAME为需要读入的图像文件名称，FMT为图像格式。【例】图像读取演示X1,MAP1=imread(演示图像1位黑

8、白.tif);X2,MAP2=imread(演示图像8位灰度.tif);X3,MAP3=imread(演示图像256色.tif);X4,MAP4=imread(演示图像16位灰度.tif);X5,MAP5=imread(演示图像24位色.tif);X6,MAP6=imread(演示图像48位色.tif);whosNameSizeBytesClassMAP10 x00doublearrayMAP20 x00doublearrayMAP3256x36144doublearrayMAP40 x00doublearrayMAP50 x00doublearrayMAP60 x00doublearrayX

9、1427x427182329logicalarrayX2427x427182329uint8arrayX3427x427182329uint8arrayX4427x427364658uint16arrayX5427x427x3546987uint8arrayX6427x427x31093974uint16arrayGrandtotalis1824058elementsusing2558750bytes2、读取图像信息可以通过调用imfinfo函数获得与图像文件有关的信息，格式如下：INFO=imfinfo(FILENAME,FMT)其中：返回的INFO是Matlab的一个结构体。【例】查看图像

10、信息INFO=imfinfo(演示图像48位色.tif)INFO=Filename:1x36charFileModDate:23-May-200422:14:23FileSize:1107548Format:tifFormatVersion:Width:427Height:427BitDepth:48ColorType:truecolorFormatSignature:7373420ByteOrder:little-endianNewSubfileType:0BitsPerSample:161616Compression:UncompressedPhotometricInterpretatio

11、n:RGBStripOffsets:13528SamplesPerPixel:3RowsPerStrip:427StripByteCounts:1093974XResolution:2.7115YResolution:2.7115ResolutionUnit:InchColormap:PlanarConfiguration:ChunkyTileWidth:TileLength:TileOffsets:TileByteCounts:Orientation:1FillOrder:1GrayResponseUnit:0.0100MaxSampleValue:655356553565535MinSam

12、pleValue:0Thresholding:1NewSubFileType:0Software:AdobePhotoshop7.0DateTime:2004:05:2322:14:23三、图像类别与数据格式双精度类:Double(每个元素占8个字节)整数类：Unit8(每个元素占1个字节)整数类（Unit16）(每个元素占2个字节)真彩图像数组大小：mn3(:,:,1)红色分量(:,:,2)绿色分量(:,:,3)蓝色分量元素取值：0,1（无调色板）数组大小：mn3(:,:,1)红色分量(:,:,2)绿色分量(:,:,3)蓝色分量元素取值：0,255（无调色板）数组大小：mn3(:,:,1)红

13、色分量(:,:,2)绿色分量(:,:,3)蓝色分量元素取值：0,65535（无调色板）索引图像图像数组大小：mn图像元素取值:1,p色度矩阵：p3色度元素值：0,1图像数组大小：mn图像元素取值:0,p-1色度矩阵：p3色度元素值：0,255图像数组大小：mn图像元素取值:0,p-1色度矩阵：p3色度元素值：0,65535灰度图像图像数组大小：mn图像元素值:0,1色度矩阵：p3色度元素值：0,1图像数组大小：mn图像元素值:0,255色度矩阵：p3色度元素值：0,1图像数组大小：mn图像元素值:0,65535色度矩阵：p3色度元素值：0,1二值图像图像数组大小：mn图像元素值：0或1图像数组

14、大小：mn图像元素值：0或1四、图像显示Matlab的图像显示函数主要有imshow、colorbar和subimage三个。1、imshow(I,n)显示灰度级为n的图像，n缺省为256。【例】按256灰度级显示I=imread(moon.tif);imshow(I,256)colorbar【例】按8灰度级显示I=imread(moon.tif);imshow(I,8)colorbar2、imshow(I,low,high)以灰度范围low,high显示图像，如果不知道灰度范围，可以用imshow(I,)显示。【例】按最大灰度范围显示I=imread(moon.tif);imshow(I,)

15、colorbar【例】按指定灰度范围显示I=imread(moon.tif);imshow(I,64,128)colorbar3、imshow(BW)显示二值图像。【例】双精度灰度图像bw1=zeros(100,100);bw1(2:2:98,2:2:98)=1;imshow(bw1);whosbw1NameSizeBytesClassbw1100 x10080000doublearrayGrandtotalis10000elementsusing80000bytes【例】8位的灰度图像bw1=zeros(100,100);bw1(2:2:98,2:2:98)=1;bw2=uint8(bw1)

16、;imshow(bw2,);colorbarwhosbw2NameSizeBytesClassbw2100 x10010000uint8arrayGrandtotalis10000elementsusing10000bytes【例】二值图像bw1=zeros(100,100);bw1(2:2:98,2:2:98)=1;bw2=uint8(bw1);bw3=bw2=0;imshow(bw3);whosbw3NameSizeBytesClassbw3100 x10010000logicalarrayGrandtotalis10000elementsusing10000bytes【例】显示二值图像B

17、W=imread(circles.tif);imshow(BW);【例】取反显示二值图像BW=imread(circles.tif);imshow(BW);【例】显示二值图像clfBW=imread(circles.tif);imshow(BW,100;001);4、imshow(X,MAP)显示索引图像，X为数据图像矩阵，MAP为调色板。【例】显示索引图像X,MAP=imread(canoe.tif);imshow(X,MAP);colorbar【例】显示伪彩色图像I=imread(moon.tif);imshow(I,jet(256)colorbar5、imshow(RGB)显示真彩色图像

18、。【例】rgb=imread(flowers.tif);imshow(rgb);6、imshowfilename直接显示图像。【例】直接显示图像imshow(moon.tif);I=getimage;whosINameSizeBytesClassI537x358192246uint8arrayGrandtotalis192246elementsusing192246bytes7、subimage多图显示多个调色板的图像。【例】loadtrees;x2,map2=imread(forest.tif);subplot(2,1,1),subimage(X,map);colorbarsubplot(2

19、,1,2),subimage(x2,map2);colorbar【例】不用专用函数显示多图loadtrees;x2,map2=imread(forest.tif);subplot(2,1,1),imshow(x2,map2);colorbarsubplot(2,1,2),imshow(X,map);colorbar五、保存图像1、imwrite函数imwrite(I,文件名,文件格式)保存无调色板的图像imwrite(X,MAP,文件名,文件格式)保存有调色板的图像imwrite(.,文件名)文件名中含格式imwrite(.,参数,值)指定保存参数文件格式：bmp、jpg、pcx、tif。【例

20、】将tif图像保存为jpg图像x,map=imread(canoe.tif);imwrite(x,map,canoe.jpg,JPG,Quality,75)六、图像数据格式转换doubleuint8uint161、索引图像假设：X8表示8位的索引图像，X16表示16位的索引图像，X64表示双精度的索引图像，则有：X64=double(X8)+1uint8格式转double格式X64=double(X16)+1uint16格式转double格式X8=uint8(X64-1)double格式转uint8格式X16=uint16(X64-1)double格式转uint16格式X8=uint8(X16)uint16格式转uint8格式X16=uint16(X8)uint8格式转uint16格式2、灰度图像假设：I8表示8位的灰度图像，I16表示16位的灰度图像，I64表示双精度的