MATLAB圖像顯示與格式轉(zhuǎn)換

1、第五講 MATLAB可視化(三)圖像顯示Matlab進(jìn)行圖像處理的步驟如下：讀取圖像到Matlab工作空間對圖像矩陣進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換對圖像矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 顯示圖像 保存圖像【目錄】一、圖像文件格式21、調(diào)色板22、圖像類型23、圖像文件格式3二、讀圖像和圖像信息31、讀取圖像32、讀取圖像信息4三、圖像類別與數(shù)據(jù)格式5四、圖像顯示71、imshow(I,n)72、imshow(I,low,high)83、imshow(BW)94、imshow(X,MAP)125、imshow(RGB)136、imshow filename147、subimage14五、保存圖像151、imwrite函數(shù)15六、

2、圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換161、索引圖像162、灰度圖像163、真彩色圖像174、二值圖像17【正文】一、圖像文件格式1、調(diào)色板調(diào)色板是包含不同顏色的顏色表，每種顏色以紅、綠、藍(lán)三種顏色的組合來表示，圖像的每一個(gè)像素對應(yīng)一個(gè)數(shù)字，而該數(shù)字對應(yīng)調(diào)色板中的一種顏色。調(diào)色板的單元個(gè)數(shù)是與圖像的顏色數(shù)相對應(yīng)的，256色圖像的調(diào)色板就有256個(gè)單元。真彩圖像的每個(gè)像素直接用R、G、B三個(gè)字節(jié)來表示顏色，因此不需要調(diào)色板。2、圖像類型圖像類型簡稱顯示的顏色數(shù)特 點(diǎn)1位單色單色21=2種（黑、白）每象素對應(yīng)一個(gè)值，取值為0和18位灰度黑白28=256個(gè)(黑到白)每象素對應(yīng)一個(gè)值，取值為0255，每值對應(yīng)一灰度8位彩

3、色256色28=256種彩色每象素對應(yīng)一個(gè)值，取值為0255，每值對應(yīng)一顏色16位灰度216=65536個(gè)(黑到白)每象素對應(yīng)一個(gè)值，取值為065535，每值對應(yīng)一灰度24位彩色真彩色28×28×28=16M種彩色每象素對應(yīng)三個(gè)值，分別代表R、G、B，取值為025548位彩色216×216×216=0.25G種色每象素對應(yīng)三個(gè)值，分別代表R、G、B，取值為0655353、圖像文件格式文件類型說明1位單色8位灰度8位彩色16位灰度24位彩色48位彩色BMP微軟視窗系統(tǒng)圖像文件格式××GIF用于網(wǎng)頁上的動(dòng)畫、透明××&

4、#215;TIFF可儲(chǔ)存多幅圖像PCXPaintbrush軟件圖像格式××JPG連續(xù)色調(diào)靜態(tài)圖像數(shù)字壓縮××××PSDPhotoshop軟件圖像格式二、讀圖像和圖像信息1、讀取圖像函數(shù)imread可以從任何Matlab支持的圖像文件格式中，以任意位深度讀取一幅圖像。格式為：X,MAP=imread(FILENAME,'FMT')，其中：FILENAME為需要讀入的圖像文件名稱，F(xiàn)MT為圖像格式?！纠繄D像讀取演示X1,MAP1=imread('演示圖像1位黑白.tif');X2,MAP2=imread(

5、'演示圖像8位灰度.tif');X3,MAP3=imread('演示圖像256色.tif');X4,MAP4=imread('演示圖像16位灰度.tif');X5,MAP5=imread('演示圖像24位色.tif');X6,MAP6=imread('演示圖像48位色.tif');whos Name Size Bytes Class MAP1 0x0 0 double array MAP2 0x0 0 double array MAP3 256x3 6144 double array MAP4 0x0 0 doub

6、le array MAP5 0x0 0 double array MAP6 0x0 0 double array X1 427x427 182329 logical array X2 427x427 182329 uint8 array X3 427x427 182329 uint8 array X4 427x427 364658 uint16 array X5 427x427x3 546987 uint8 array X6 427x427x3 1093974 uint16 arrayGrand total is 1824058 elements using 2558750 bytes 2、讀

7、取圖像信息可以通過調(diào)用imfinfo函數(shù)獲得與圖像文件有關(guān)的信息，格式如下：INFO=imfinfo(FILENAME,'FMT')其中：返回的INFO是Matlab的一個(gè)結(jié)構(gòu)體。【例】查看圖像信息INFO=imfinfo('演示圖像48位色.tif') INFO = Filename: 1x36 char FileModDate: '23-May-2004 22:14:23' FileSize: 1107548 Format: 'tif' FormatVersion: Width: 427 Height: 427 BitDept

8、h: 48 ColorType: 'truecolor' FormatSignature: 73 73 42 0 ByteOrder: 'little-endian' NewSubfileType: 0 BitsPerSample: 16 16 16 Compression: 'Uncompressed' PhotometricInterpretation: 'RGB' StripOffsets: 13528 SamplesPerPixel: 3 RowsPerStrip: 427 StripByteCounts: 1093974

9、 XResolution: 2.7115 YResolution: 2.7115 ResolutionUnit: 'Inch' Colormap: PlanarConfiguration: 'Chunky' TileWidth: TileLength: TileOffsets: TileByteCounts: Orientation: 1 FillOrder: 1 GrayResponseUnit: 0.0100 MaxSampleValue: 65535 65535 65535 MinSampleValue: 0 Thresholding: 1 NewSubF

10、ileType: 0 Software: 'Adobe Photoshop 7.0 ' DateTime: '2004:05:23 22:14:23 ' 三、圖像類別與數(shù)據(jù)格式雙精度類:Double(每個(gè)元素占8個(gè)字節(jié))整數(shù)類：Unit8(每個(gè)元素占1個(gè)字節(jié))整數(shù)類（Unit16）(每個(gè)元素占2個(gè)字節(jié))真彩圖像數(shù)組大小：m×n×3(:,:,1)紅色分量(:,:,2)綠色分量(:,:,3)藍(lán)色分量元素取值：0,1（無調(diào)色板）數(shù)組大?。簃×n×3(:,:,1)紅色分量(:,:,2)綠色分量(:,:,3)藍(lán)色分量元素取值：0,2

11、55（無調(diào)色板）數(shù)組大?。簃×n×3(:,:,1)紅色分量(:,:,2)綠色分量(:,:,3)藍(lán)色分量元素取值：0,65535（無調(diào)色板）索引圖像圖像數(shù)組大小：m×n圖像元素取值:1,p色度矩陣：p×3色度元素值：0,1圖像數(shù)組大?。簃×n圖像元素取值:0,p-1色度矩陣：p×3色度元素值：0,255圖像數(shù)組大小：m×n圖像元素取值:0,p-1色度矩陣：p×3色度元素值：0,65535灰度圖像圖像數(shù)組大?。簃×n圖像元素值:0,1色度矩陣：p×3色度元素值：0,1圖像數(shù)組大?。簃×n圖

12、像元素值:0,255色度矩陣：p×3色度元素值：0,1圖像數(shù)組大?。簃×n圖像元素值:0,65535色度矩陣：p×3色度元素值：0,1二值圖像圖像數(shù)組大?。簃×n圖像元素值：0或1圖像數(shù)組大小：m×n圖像元素值：0或1四、圖像顯示Matlab的圖像顯示函數(shù)主要有imshow、colorbar和subimage三個(gè)。1、imshow(I,n)顯示灰度級(jí)為n的圖像，n缺省為256?！纠堪?56灰度級(jí)顯示I=imread('moon.tif');imshow(I,256)colorbar 【例】按8灰度級(jí)顯示I=imread(

13、9;moon.tif');imshow(I,8)colorbar 2、imshow(I,low,high)以灰度范圍low,high顯示圖像，如果不知道灰度范圍，可以用imshow(I,)顯示。【例】按最大灰度范圍顯示I=imread('moon.tif');imshow(I,)colorbar 【例】按指定灰度范圍顯示I=imread('moon.tif');imshow(I,64,128)colorbar 3、imshow(BW)顯示二值圖像。【例】雙精度灰度圖像bw1=zeros(100,100);bw1(2:2:98,2:2:98)=1;imsh

14、ow(bw1);whos bw1 Name Size Bytes Class bw1 100x100 80000 double arrayGrand total is 10000 elements using 80000 bytes【例】8位的灰度圖像bw1=zeros(100,100);bw1(2:2:98,2:2:98)=1;bw2=uint8(bw1);imshow(bw2,);colorbarwhos bw2 Name Size Bytes Class bw2 100x100 10000 uint8 arrayGrand total is 10000 elements using 10

15、000 bytes【例】二值圖像bw1=zeros(100,100);bw1(2:2:98,2:2:98)=1;bw2=uint8(bw1);bw3=bw2=0;imshow(bw3);whos bw3 Name Size Bytes Class bw3 100x100 10000 logical arrayGrand total is 10000 elements using 10000 bytes【例】顯示二值圖像BW=imread('circles.tif');imshow(BW); 【例】取反顯示二值圖像BW=imread('circles.tif');

16、imshow(BW); 【例】顯示二值圖像clfBW=imread('circles.tif');imshow(BW,1 0 0;0 0 1); 4、imshow(X,MAP)顯示索引圖像，X為數(shù)據(jù)圖像矩陣，MAP為調(diào)色板。【例】顯示索引圖像X,MAP=imread('canoe.tif');imshow(X,MAP);colorbar 【例】顯示偽彩色圖像I=imread('moon.tif');imshow(I,jet(256)colorbar5、imshow(RGB)顯示真彩色圖像?！纠縭gb=imread('flowers.ti

17、f');imshow(rgb); 6、imshow filename直接顯示圖像?！纠恐苯语@示圖像imshow('moon.tif');I=getimage;whos I Name Size Bytes Class I 537x358 192246 uint8 arrayGrand total is 192246 elements using 192246 bytes7、subimage多圖顯示多個(gè)調(diào)色板的圖像。【例】load trees;x2,map2=imread('forest.tif');subplot(2,1,1),subimage(X,ma

18、p);colorbarsubplot(2,1,2),subimage(x2,map2);colorbar 【例】不用專用函數(shù)顯示多圖load trees;x2,map2=imread('forest.tif');subplot(2,1,1),imshow(x2,map2);colorbarsubplot(2,1,2),imshow(X,map);colorbar五、保存圖像1、imwrite函數(shù)imwrite(I,'文件名','文件格式')保存無調(diào)色板的圖像imwrite(X,MAP,'文件名','文件格式')保存

19、有調(diào)色板的圖像imwrite(.,'文件名')文件名中含格式imwrite(.,'參數(shù)','值')指定保存參數(shù)文件格式：bmp、jpg、pcx、tif?！纠繉if圖像保存為jpg圖像x,map=imread('canoe.tif');imwrite(x,map,'canoe.jpg','JPG','Quality',75)六、圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換doubleuint8uint161、索引圖像假設(shè)：X8表示8位的索引圖像，X16表示16位的索引圖像，X64表示雙精度的索引圖像，則有：X64=double(X8)+1 uint8格式轉(zhuǎn)double格式X64=double(X16)+1 uint16格式轉(zhuǎn)double格式X8=uint8(X64-1) double格式轉(zhuǎn)uint8格式X16=uint16(X64-1) double格式轉(zhuǎn)uint16格式X8=uint8(X16) uint16格式轉(zhuǎn)uint8格式X16=uint16(X8) uint8格式轉(zhuǎn)uint16格式2、灰度圖像假設(shè)：I8表示8位的灰度圖像，I16表示16位的灰度圖像，I64表示雙精度的灰度圖像，則有：I64=double(I8/255) uint8格式轉(zhuǎn)do