實驗一--Matlab編程環(huán)境下圖像的讀取qiaohanyan

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實驗一 Matlab編程環(huán)境下圖像的讀取、存儲和顯示一、實驗?zāi)康呐c要求1熟悉及掌握在MATLAB中能夠處理哪些格式圖像。2熟練掌握在MATLAB中如何讀取圖像。3掌握如何利用MATLAB來獲取圖像的大小、顏色、高度、寬度等等相關(guān)信息。4掌握如何在MATLAB中按照指定要求存儲一幅圖像的方法。5圖像的顯示。二、實驗原理及知識點1、數(shù)字圖像的表示和類別一幅圖像可以被定義為一個二維函數(shù)f(x,y),其中x和y是空間(平面)坐標(biāo)，f 在任何坐標(biāo)處(x,y)處的振幅稱為圖像在該點的亮度?；叶仁怯脕肀硎竞诎讏D像亮度的一個術(shù)語，而彩色圖像是由單個二維圖像組合形成的。例如，在RGB彩

2、色系統(tǒng)中，一幅彩色圖像是由三幅獨立的分量圖像(紅、綠、藍(lán))組成的。因此，許多為黑白圖像處理開發(fā)的技術(shù)適用于彩色圖像處理，方法是分別處理三副獨立的分量圖像即可。圖像關(guān)于x和y坐標(biāo)以及振幅連續(xù)。要將這樣的一幅圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，就要求數(shù)字化坐標(biāo)和振幅。將坐標(biāo)值數(shù)字化成為取樣；將振幅數(shù)字化成為量化。采樣和量化的過程如圖1所示。因此，當(dāng)f的x、y分量和振幅都是有限且離散的量時，稱該圖像為數(shù)字圖像。作為MATLAB基本數(shù)據(jù)類型的數(shù)值數(shù)組本身十分適于表達圖像，矩陣的元素和圖像的像素之間有著十分自然的對應(yīng)關(guān)系。圖1 圖像的采樣和量化根據(jù)圖像數(shù)據(jù)矩陣解釋方法的不同，MATLAB把其處理為4類：Ø 亮

3、度圖像(Intensity images)Ø 二值圖像(Binary images)Ø 索引圖像(Indexed images)Ø RGB圖像(RGB images)(1) 亮度圖像一幅亮度圖像是一個數(shù)據(jù)矩陣，其歸一化的取值表示亮度。若亮度圖像的像素都是uint8類或uint16類，則它們的整數(shù)值范圍分別是0，255和0，65536。若圖像是double類，則像素取值就是浮點數(shù)。規(guī)定雙精度型歸一化亮度圖像的取值范圍是0，1 (2) 二值圖像一幅二值圖像是一個取值只有0和1的邏輯數(shù)組。而一幅取值只包含0和1的uint8類數(shù)組，在MATLAB中并不認(rèn)為是二值圖像。使用

4、logical函數(shù)可以把數(shù)值數(shù)組轉(zhuǎn)化為二值數(shù)組或邏輯數(shù)組。創(chuàng)建一個邏輯圖像，其語法為： B=logical(A)其中，B是由0和1構(gòu)成的數(shù)值數(shù)組。要測試一個數(shù)組是否為邏輯數(shù)組，可以使用函數(shù): islogical(c)若C是邏輯數(shù)組，則該函數(shù)返回1；否則，返回0。(3) 索引圖像索引顏色通常也稱為映射顏色，在這種模式下，顏色都是預(yù)先定義的，并且可供選用的一組顏色也很有限，索引顏色的圖像最多只能顯示256種顏色。一幅索引顏色圖像在圖像文件里定義，當(dāng)打開該文件時，構(gòu)成該圖像具體顏色的索引值就被讀入程序里，然后根據(jù)索引值找到最終的顏色。 (4) RGB圖像一幅RGB圖像就是彩色像素的一個M×

5、N×3數(shù)組，其中每一個彩色相似點都是在特定空間位置的彩色圖像相對應(yīng)的紅、綠、藍(lán)三個分量。按照慣例，形成一幅RGB彩色圖像的三個圖像常稱為紅、綠或藍(lán)分量圖像。令fR，fG和fB分別代表三種RGB分量圖像。一幅RGB圖像就利用cat(級聯(lián))操作將這些分量圖像組合成彩色圖像： rgb_image=cat(3,fR,fG,fB)在操作中，圖像按順序放置。 2、數(shù)據(jù)類和圖像類型間的轉(zhuǎn)化表1中列出了MATLAB和IPT為表示像素所支持的各種數(shù)據(jù)類。表中的前8項稱為數(shù)值數(shù)據(jù)類，第9項稱為字符類，最后一項稱為邏輯數(shù)據(jù)類。工具箱中提供了執(zhí)行必要縮放的函數(shù)(見表2)。以在圖像類和類型間進行轉(zhuǎn)化。表1-1

6、 MATLAB和IPT支持?jǐn)?shù)據(jù)類型名稱描述double雙精度浮點數(shù)，范圍為uint8無符號8比特整數(shù)，范圍為0 255uint16無符號16比特整數(shù)，范圍為0 65536uint32無符號32比特整數(shù)，范圍為0 int8有符號8比特整數(shù)，范圍為-128 127int16有符號16比特整數(shù)，范圍為-32768 32767int32有符號32比特整數(shù)，范圍為- single單精度浮點數(shù)，范圍為char字符logical值為0或1表1-2 格式轉(zhuǎn)換函數(shù)名稱將輸入轉(zhuǎn)化為有效的輸入圖像數(shù)據(jù)類im2uint8uint8logical,uint8,uint16和doulbeim2uint16uint16lo

7、gical,uint8,uint16和doulbemat2graydouble,范圍為0 1doubleim2doubledoublelogical,uint8,uint16和doulbeim2bwlogicaluint8,uint16和double 下面給出讀取、壓縮、顯示一幅圖像的程序(%后面的語句屬于標(biāo)記語句，編程時可不用輸入)I=imread(原圖像名.tif); % 讀入原圖像,tif格式whos I % 顯示圖像I的基本信息imshow(I) % 顯示圖像imfinfo filename imwrite(I,'filename.jpg','quality&#

8、39;,q); % 這種格式知識用于jpg格式，壓縮存儲圖像，q是0-100之間的整數(shù)imwrite(I,'filename.bmp'); % 以位圖（BMP）的格式存儲圖像% 顯示多幅圖像，其中n為圖形窗口的號數(shù)figure(n), imshow('filename'); gg=im2bw('filename'); % 將圖像轉(zhuǎn)為二值圖像figure, imshow(gg) % 顯示二值圖像三、實驗內(nèi)容及步驟1利用imread( )函數(shù)讀取一幅圖像，假設(shè)其名為flower.tif，存入一個數(shù)組中；2利用whos 命令提取該讀入圖像flower.

9、tif的基本信息；3利用imshow()函數(shù)來顯示這幅圖像；4利用imfinfo函數(shù)來獲取圖像文件的壓縮，顏色等等其他的詳細(xì)信息；5利用imwrite()函數(shù)來壓縮這幅圖象，將其保存為一幅壓縮了像素的jpg文件,設(shè)為flower.jpg；語法：imwrite(原圖像，新圖像，quality,q), q取0-100。6同樣利用imwrite()函數(shù)將最初讀入的tif圖象另存為一幅bmp圖像，設(shè)為flower.bmp。7用imread()讀入圖像：Lenna.jpg 和camema.jpg；8用imfinfo()獲取圖像Lenna.jpg和camema.jpg 的大??；9用figure,imsho

10、w()分別將Lenna.jpg和camema.jpg顯示出來，觀察兩幅圖像的質(zhì)量。10用im2bw將一幅灰度圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，并且用imshow顯示出來觀察圖像的特征。11將每一步的函數(shù)執(zhí)行語句拷貝下來，寫入實驗報告，并且將得到第3、9、10步得到的圖像效果拷貝下來。四、實驗過程1利用imread( )函數(shù)讀取一幅圖像，假設(shè)其名為flower.tif，存入一個數(shù)組中；2利用whos 命令提取該讀入圖像flower.tif的基本信息；3利用imshow()函數(shù)來顯示這幅圖像；實驗操作：實驗結(jié)果：4利用imfinfo函數(shù)來獲取圖像文件的壓縮，顏色等等其他的詳細(xì)信息；實驗操作：實驗結(jié)果：5利用imwrite()函數(shù)來壓縮這幅圖象，將其保存為一幅壓縮了像素的jpg文件,設(shè)為flower.jpg；語法：imwrite(原圖像，新圖像，quality,q), q取0-100。實驗操作：實驗結(jié)果：flower2.jpg6同樣利用imwrite()函數(shù)將最初讀入的tif圖象另存為一幅bmp圖像，設(shè)為flower.bmp。實驗操作：實驗結(jié)果：flower3.bmp7用imread()讀入圖像：Lenna.jpg 和camema.jp