chapt04-Matlab图像处理基础课件

1、Digital Image ProcessingMatlab图像处理基础赵颖 中南大学安装图像处理包确保安装Matlab时安装了图像处理包安装图像处理包The MATLAB Image Processing ToolboxThe Image Processing Toolbox is a collection of MATLAB functions that extend the capability of the MATLAB environment for the solution of digital image processing problems.Including: -Spati

2、al image transformations 空间变换 -Morphological operations 形态学处理 -Neighborhood and block operations 邻域处理 -Linear filtering and filter design 滤波 -Image analysis and enhancement 图像分析与增强 -Deblurring 锐化 -Region of interest operations 区域检测 -.数据类型名称 描述double双精度浮点数，范围为-10exp(308) 10exp(308)，8字节uint8无符号8比特整数，1

3、字节uint16无符号16比特整数，2字节uint32无符号32比特整数，4字节int8有符号8比特整数，1字节int16有符号16比特整数，2字节int32有符号32比特整数，4字节single单精度浮点数，范围为-10exp(38) 10exp(38) ，4字节char字符logical值为0或1读取图像imreadRead image from graphics fileA = imread(filename) A = imread(filename) reads a grayscale or color image from the file specified by the stri

4、ng filename. If the file is not in the current directory, or in a directory on the MATLAB path, specify the full pathname. The return value A is an array containing the image data. If the file contains a grayscale image, A is an M-by-N array. If the file contains a truecolor image, A is an M-by-N-by

5、-3 array. For TIFF files containing color images that use the CMYK color space, A is an M-by-N-by-4 array. The class of A depends on the bits-per-sample of the image data, rounded to the next byte boundary. For example, imread returns 24-bit color data as an array of uint8 data because the sample si

6、ze for each color component is 8 bits. 读取图像举例imread(d:24位9像素RGB图片全红.JPG)读取图像举例imread(d:64位全品红9像素CMYK图片.tif)每个基准色16bit图像信息Image size: size() 显示一幅图像的行数和列数ex:f= imread( 8位9像素灰度图片.BMP);size(f)M,N = size(f) M=影像I的高 N=影像I的宽图像信息whos功用:display information about an image .ex:f= imread( 8位9像素灰度图片.BMP);whos f图

7、像信息whos:display information about an image .ex:f= imread(24位9像素RGB全红图片.BMP)whos f图像信息Imfinfo：display information about image file .ex:imfinfo(64位全品红9像素CMYK图片.tif)显示图像Imshow：Display imageimshow(f): displays the grayscale image fimshow(filename)：imshow(filename) displays the image stored in the graphi

8、cs file filename. The file must contain an image that can be read by imread. 显示图像 colorbarTo display an image with a colorbar that indicates the range of intensity values.用法： imshow(I), colorbarex:I = imread(pout.tif);imshow(I) , colorbar显示图像figureCreate figure graphics object，显示多个图像，每个图像一个图像显示窗口fig

9、ureimshow(moon.tif)figureimshow(saturn.png)显示图像“;”分号在一个命令的末尾，可以阻止一次命令行的显示过程。另外用分号可以把两个命令行一起处理。请比较a=imread(moon.tif);imshow(a)a=imread(moon.tif);imshow(a)figureimshow(moon.tif)figure;imshow(moon.tif)显示图像Subplot:Create axes in tiled positions创建一个可以显示多个图像的区域subplot(m,n,p)：创建一个m*n的区域，每个区域都可以显示一个图像，当前显示第

10、p个图像, i=imread(1.tif);j=imread(2.tif);subplot(1,2,1)imshow(i)subplot(1,2,2)imshow(j)显示图像Subplot:Create axes in tiled positionssubplot(m,n,p,replace) If the specified axes object already exists, delete it and create a new axes. i=imread(1.tif);j=imread(2.tif);subplot(1,2,1)imshow(i)subplot(1,2,2)imsh

11、ow(j)K=imread(3.tif);Subplot(1,2,2,replace)Imshow(k)保存图像imwrite ( f, filename.xxx) 保存图像f = imread ( saturn.tif);imshow (f); imwrite (f, s2.jpg)也可以显示在figure中后，选择figure中的菜单来保存图像类型真彩色图像R、G、B三个分量表示一个像素的颜色。如果要读取图像中(100,50)处的像素值，可查看三元数据(100,50,1:3)。真彩色图像可用双精度存储，亮度值范围是0,1；比较符合习惯的存储方法是用无符号整型存储，亮度值范围0,255图像类

12、型索引色图像包含两个结构，一个是调色板(map)，另一个是图像数据矩阵。调色板是一个有3列和若干行的色彩映象矩阵，每行代表一种颜色，3列分别代表红、绿、蓝色强度的双精度数注意：MATLAB中调色板色彩强度0,1，0代表最暗，1代表最亮。索引色图像数据也有double和uint8两种类型，每个像素的颜色由对应的图像数据矩阵x的值座位指向map的指针决定当图像数据为double类型时，小于等于1的值代表调色板中的第1行，值2代表第2行如果图像数据为uint8类型，0代表调色板的第一行，值1代表第2行图像类型索引色图像x,map=imread(trees.tif); 读取图像数据矩阵到x，图像映射到

13、mapimshow(x) 显示图像x（没有颜色映射）colormap(pink) 给显示的图像x加上某种其他映射规则图像类型判断图像类型Isbw：是否为二值图像Isgray：是否为灰度图像Isind：是否为索引图像Isrgb：是否为rbg图像图像类型转换在MATLAB系统中，要将一个类型的图像文件转换成另一个类型的图像文件，只需将前一个文件的图像数据用imread读出，再用imwrite以适当的格式写到后一个图像文件中去即可。此外，MATLAB还提供了若干函数，用于图像类型的转换。这些函数有：gray2ind：灰度图像或二值图像向索引图像转换。grayslice：设定阈值将灰度图像转换为索引图

14、像。im2bw：设定阈值将灰度、索引、RGB图像转换为二值图像。im2double：将图像数组转换为double型。im2uint8：将图像数组转换为uint8型。im2uint16：将图像数组转换为uint16型。该函数不支持二值图像序列的转换。ind2gray：索引图像向灰度图像转换。ind2rgb：索引图像向RGB图像转换。mat2gray：将一个数据矩阵转换为灰度图像。rgb2gray：RGB图像向灰度图像转换或将彩色色图转换成灰度色图。rgb2ind：RGB图像向索引图像转换。包含三种不同方法：均衡量化、最小值量化、色图映射。图像类型转换图像变成二值图像g = im2bw(I, T)

15、; Convert intensity image I to binary image g using threshold T, where T must be in range 0, 1.利用他可以进行二值化 ex: I= imread(pout.tif); g = im2bw(I, 0.4); imshow(g) ,colorbar图像类型转换彩色转灰阶Rgb2gray()将RBG彩色影像转换成gray-level影像。ex: I= imread (saturn.png); g = rgb2gray(I); imshow(g), colorbarM文件matlab的工作模式指令驱动模式通常

16、matlab以指令驱动模式工作，即在matlab 窗口下当用户输入单行指令时，matlab 立即处理这条指令，并显示结果，这就是matlab命令行方式。命令行操作时，matlab窗口只允许一次执行一行上的一个或几个语句。命令行方式程序可读性差，而且不能存储，对于复杂的问题，应编写成能存储的程序文件。m文件模式将matlab语句构成的程序存储成以m为扩展名的文件，然后再执行该程序文件，这种工作模式称为程序文件模式。用户如想灵活应用matlab去解决实际问题，充分调用matlab的科学技术资源，就需要编辑m文件编辑m文件可使用各种文本编辑器。M文件m文件m文件的类型是普通的文本文件，我们可以使用系

17、统认可的文本文件编辑器来建立m文件。如dos下的edit，windows的记事本和word等，保存为扩展名为m的文件即可被matlab调用。具体的创建方法：在matlab命令窗口点击file 菜单-new- m-filem文件的语法类似于c语言，但又有其自身特点。它只是一个简单的ASCII码文本文件，执行程序时逐行解释运行程序，matlab是解释性的编程语言。m文件有两类独立的m文件 称命令文件可调用m文件 称函数文件(文件名最好是英文，字母开头)M文件独立的m文件 称命令文件实际上是一串指令的集合，与在命令窗口逐行执行文件中的所有指令，其结果是一样的。没有输入输出参数。新建m文件-编辑命令行-点击运行-在命令窗口（或者变量列表）中查看结果，注意比较下面2个例子M文件函数m文件 需要输入变量，返回输出变量matlab用户可以根据