实验一 MATLAB数字图像度读入操作

1、实验一MATLAB数字图像度读入操作一、实验目的与要求1熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。2熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。3掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。4掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。5图像间如何转化。二、实验原理1、数字图像的表示和类别根据图像数据矩阵解释方法的不同，MATLAB把其处理为4类：亮度图像(Intensityimages)二值图像(Binaryimages)索引图像(Indexedimages)RGB图像(RGBimages)亮度图像一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。若

2、亮度图像的像素都是uint8类或uintl6类，则它们的整数值范围分别是0,255和0,65536。若图像是double类，则像素取值就是浮点数。规定双精度型归一化亮度图像的取值范围是0，1二值图像一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。而一幅取值只包含0和1的uint8类数组，在MATLAB中并不认为是二值图像。使用logical函数可以把数值数组转化为二值数组或逻辑数组。索引图像索引颜色通常也称为映射颜色，在这种模式下，颜色都是预先定义的，并且可供选用的一组颜色也很有限，索引颜色的图像最多只能显示256种颜色。RGB图像一幅RGB图像就是彩色像素的一个MxNx3数组，其中每一个彩色相似

3、点都是在特定空间位置的彩色图像相对应的红、绿、蓝三个分量。令fR，fG和fB分别代表三种RGB分量RGB图像。一幅RGB图像就利用cat(级联)操作将这些分量图像组合成彩色图像：rgb_image=cat(3,fR,fG,fB)在操作中，图像按顺序放置。2、数据类和图像类型间的转化工具箱中提供了执行必要缩放的函数(见表2)。以在图像类和类型间进行转化表1-1MATLAB和IPT支持数据类型名称描述double双精度浮点数，范围为O3O810308uint8无符号8比特整数，范围为0255uint16无符号16比特整数，范围为065536uint32无符号32比特整数，范围为0429496729

4、5int8有符号8比特整数，范围为-128127int16有符号16比特整数，范围为-3276832767int32有符号32比特整数，范围为-21474836482147483647single单精度浮点数，范围为1030810308char字符logical值为0或1三、实验内容及步骤利用imread()函数读取一幅图像，假设其名为flower.tif,存入一个数组中；2利用whos命令提取该读入图像flower.tif的基本信息；利用imshow()函数来显示这幅图像；利用imfinfo函数来获取图像文件的压缩，颜色等等其他的详细信息；利用imwrite()函数来压缩这幅图象，将其保存为

5、一幅压缩了像素的jpg文件，设为flower.jpg；语法：imwrite(原图像，新图像，quality,取)0-100。同样利用imwrite()函数将最初读入的tif图象另存为一幅bmp图像,设为flower.bmp。7用imread()读入图像：Lenna.jpg和camema.jpg；8.用imfinfo()获取图像Lenna.jpg和camema.jpg的大小；用figure,imshow()分别将Lenna.jpg和camema.jpg显示出来，观察两幅图像的质量。用im2bw将一幅灰度图像转化为二值图像，并且用imshow显示出来观察图像的特征。将每一步的函数执行语句拷贝下来，

6、写入实验报告，并且将得到第3、9、10步得到的图像效果拷贝下来。实验基本步骤：启动MATLAB双击桌面MATLAB图标启动MATLAB环境；在MATLAB命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用MATLAB自带的图像，如:cameraman图像；再调用灰度变换函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。浏览源程序并理解含义运行，观察显示结果；5结束运行，退出；试验程序语句及实验结果I=imread(flower.tif);whosINameSizeBytesClassI1200 x1600 x35760000uint8arrayGrandtotalis5760000element

7、susing5760000bytesimshow(I)Warning:Imageistoobigtofitonscreen;displayingat56%scale.IntruesizeResize1at308Intruesizeat44Inimshowat1614.imfinfoflower.tifans=Filename:flower.tifFileModDate:06-May-201515:31:50FileSize:5760192Format:tifFormatVersion:Width:1600Height:1200BitDepth:24ColorType:truecolorForm

8、atSignature:7373420ByteOrder:little-endianNewSubfileType:0BitsPerSample:888Compression:UncompressedPhotometricInterpretation:RGBStripOffsets:8SamplesPerPixel:3RowsPerStrip:4.2950e+009StripByteCounts:5760000XResolution:96YResolution:96ResolutionUnit:InchColormap:PlanarConfiguration:ChunkyTileWidth:Ti

9、leLength:TileOffsets:TileByteCounts:Orientation:1FillOrder:1GrayResponseUnit:0.0100MaxSampleValue:255255255MinSampleValue:0Thresholding:15.imwrite(I,flower.jpg,quality,30);6.imwrite(I,flower.bmp);x=imread(Lenna.jpg);y=imread(camema.jpg);imfinfoLenna.jpgans=Filename:Lenna.jpgFileModDate:06-May-201514

10、:48:21FileSize:16022Format:jpgFormatVersion:Width:300Height:300BitDepth:24ColorType:truecolorFormatSignature:NumberOfSamples:3CodingMethod:HuffmanCodingProcess:SequentialComment:imfinfocamema.jpgans=Filename:camema.jpgFileModDate:06-May-201514:48:40FileSize:14647Format:jpgFormatVersion:Width:256Heig

11、ht:256BitDepth:24ColorType:truecolorFormatSignature:NumberOfSamples:3CodingMethod:HuffmanCodingProcess:SequentialComment:figure,imshow(x);figure,imshow(y);10.e=imread(elephant.jpg);E=im2bw(e,0.5);imshow(E)六、实验报告要求描述实验的基本步骤，用数据和图片给出各个步骤中取得的实验结果和源代码，并进行必要的讨论，必须包括原始图像及其计算/处理后的图像。七、思考题(1)简述MatLab软件的特点。答

12、：1)高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来；具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握；功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等)，为用户提供了大量方便实用的处理工具。MATLAB软件可以支持哪些图像文件格式？答：1)JPEG：种称为联合图像专家组的图像压缩格式；BMP:有1位、4位、8位、24位非压缩图像，8位RLE的图像。文件内容包括文件头(一个BITMAPFILEHEADER数据结构)、位图信息数据块(位图信息头BITMAPINFOHEADER和一个颜色表)和图像数据；P

13、CX：可处理1位、4位、8位、16位、24位等图像数据。文件内容包括文件头、图像数据和扩展色图数据；TIFF：处理1位、4位、8位、24位非压缩图像，1位、4位、8位、24位packbit压缩图像，1位CCITT压缩图像等。文件内容包括文件头、参数指针表与参数域、参数数据表和图像数据四部分；PNG:包括1位、2位、4位、8位和16位灰度图像，8位和16位索引图像，24位和48位真彩色图像；GIF：任何1位到8位的可交换的图像；HDF：有8位、24位光栅图像数据集；ICO：有1位、4位、8位非压缩图像；CUR:有1位、4位、8位非压缩图像；XWD：包括1位、8位Zpixmaps,XYBitmaps,XYPixmmmaps；RAS:有1位bitmap、8位索引、24位真彩色和带有透明度的32位真彩色；PBM；PGM；PPM。说明函数imread的用途格式以及各种格式所得到图像的性质。答：imread函数用于读入各种图像文件，其一般的用法为X,MAP=imread(filename,fmt)其中，X，MAP分别为读出的图像数据和颜色表