1实验一MatLab数字图像处理的初步
页面
第5页
实验一MATLAB数字图像处理的初步一、实验目的和要求熟悉和掌握MATLAB能处理的图像类型。 掌握在MATLAB中如何读取图像。 掌握通过MATLAB获取的图像的大小、颜色、高度、宽度等相关信息。 掌握根据MATLAB指定的要求保存图像。 掌握图像之间的转换。 二.包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox )实验装置和软件PC计算机系统MATLAB软件、实验原理和知识点1、数字图像的表示和类别图像被定义为一个二维函数f(x，y ) 其中x和y是空间)平面)坐标，f是坐标) x，灰度是表示黑白图像亮度的术语，彩色图像由两个或多个二维图像组合而成。 例如，在RGB颜色系统中，一个彩色图像由三个独立的分量图像(红、绿、蓝)组成。 因此，许多为黑白图像处理而开发的技术通过分别处理三幅独立的分量图像也适用于彩色图像处理。 图像对于x和y的坐标和振幅是连续的。 要将这类图像转换为数字格式，必须将坐标和幅度数字化。 将坐标值数字化称为采样，将振幅数字化称为量化。 采样和量化过程如图1所示。 因此，在f的x、y分量和振幅为有限且离散的量的情况下，将该图像称为数字图像。 作为MATLAB基本数据类型的数组适于表示图像，矩阵的元素与图像的像素之间存在非常自然的对应关系。
图1图像的采样和量化是根据图像数据矩阵的解释方法， MATLAB是亮度图像(Intensity images )二值图像(Binary images )索引图像(Indexed images ) RGB图像(RGB images )1)亮度图像)这4种处理亮度图像的像素全部为uii 如果图像是双精度类型，则像素采用的值是浮点数。 规定双精度double型正规化亮度图像可取值的范围为[0 1]。 )二值图像二值图像是值只有0和1的逻辑排列。 另一方面，只包含0和1值的uint8类型数组在MATLAB中不被视为二值图像。 可以使用logical函数将数字数组转换为逻辑数组。 创建逻辑映像。 语法为b=logical(a )，其中a是由0和1组成的数字数组。 若要测试数组是否为逻辑数组，请使用函数：islogical(c )。 如果c是逻辑数组，则函数返回1。 否则，返回0。 )3)索引图像中的索引颜色通常也称为映射颜色。 在此模式下，颜色是预定义的，可以选择的颜色集也很有限。 索引色的图像最多只能显示256种颜色。 索引色图像是在图像文件中定义的，打开文件时，程序会将构成该图像的特定颜色的索引值读入程序中，以根据索引值找到最终的颜色。 4 ) 1个RGB图像RGB图像是与位于特定的空间位置的彩色图像对应的红、绿、蓝这3个分量即彩色像素的MN3排列。 传统上，形成RGB彩色图像的三个图像经常被称为红、绿和蓝分量图像。 将fR、fG、fB分别表示3种RGB成分图像。 一张RGB图像可以通过级联操作将这些组件图像组合为彩色图像。 rgb_image=cat(3) 3、fR、fG、fB ) 2、数据类型和图像类型之间的转换表1列出了MATLAB和IPT (图像处理工具箱)表示像素所支持的各种数据类型。 表中前8项称为数值数据类型，9项称为字符类型，最后一项称为逻辑数据类型。 IPT提供了用于执行图像类型和数据类型之间转换所需的缩放的函数(请参见表2 )。 表1名称说明双精度浮点数，范围：-10308 ~ 10308uint8无符号8 bit整数，范围：0 ~ 255uint16无符号16 bit整数，范围：0 ~ 65536uint32无符号32 bit整数， 范围： 0至0~4294967295范围：-128至127 int 16为符号16 bit整数，范围：-32768至32767 int 32为符号32 bit整数，范围：-2147483648至2147483647 single单精度浮动表2中-10308 ~ 10308char字符的logical值为0或1的名称是有效输入图像数据类型im2uint8uint8logical，uint8，uint16和double im2 uint 16 logicant 16