实验一数字图像文件基本类型的转换ppt课件

实验一实验一 数字图像文件根本数字图像文件根本 类型的转换类型的转换 一、实验目的一、实验目的了解了解Matlab支持支持4种图像类型：灰度图像、二种图像类型：灰度图像、二值图像、索引图像和值图像、索引图像和RGB图像。图像。学会运用学会运用MATLAB实现实现4种类型之间的转换。种类型之间的转换。掌握图像的根本运算。掌握图像的根本运算。数字图像处置：是将图像信号转换成数字格式并利用计数字图像处置：是将图像信号转换成数字格式并利用计算机对其进展一系列的操作，以得到所期望的结果。算机对其进展一系列的操作，以得到所期望的结果。数字图像的特点：数字图像的特点：处置信息量大；处置信息量大；数字图像处置占用的频带较宽；数字图像处置占用的频带较宽；数字图像中各个像素的相关性大。数字图像中各个像素的相关性大。二、实验原理二、实验原理数字图像处置的主要研讨内容数字图像处置的主要研讨内容图像处置、图像分析和图像了解。图像处置、图像分析和图像了解。图像处置：图像处置：强调在图像之间进展的变换。强调在图像之间进展的变换。图像分析：图像分析：那么主要是对图像中感兴趣的目的进展检测和丈量，那么主要是对图像中感兴趣的目的进展检测和丈量，以获得他们的客观信息从而建立对图像的描画。以获得他们的客观信息从而建立对图像的描画。图像了解：图像了解：在图像分析的根底上，进一步研讨图像中各目的的在图像分析的根底上，进一步研讨图像中各目的的性质和它们之间的相互联络，并得出对图像内容含义性质和它们之间的相互联络，并得出对图像内容含义的了解以及对原来客观场景的解释，从而指点和规划的了解以及对原来客观场景的解释，从而指点和规划行动。行动。三、实验内容三、实验内容图像读取图像读取读取图像函数：读取图像函数：imread()格式：格式：变量名变量名=imread(途径途径文件名文件名,文件格式文件格式)例：读取图像信息例：读取图像信息 x=imread(city.jpg,jpg);图像的显示图像的显示 读取图像的显示读取图像的显示 imshow()image()imshow()image()imshow(X)imshow(X)image()image()和和subimage()subimage()显示读入到内存中的图像。显示读入到内存中的图像。图像保管图像保管1 1 将图像写到文件将图像写到文件 imwrite()imwrite()格式：格式：imwrite(imwrite(变量名，变量名，新文件名新文件名)例：例：imwrite(x,new_image.bmp)imwrite(x,new_image.bmp)图像保管图像保管2 2将图像用将图像用savesave命令以命令以matmat文件方式保管到磁盘文件方式保管到磁盘中，以后可用中，以后可用loadload命令调用。命令调用。格式：格式：save save 保管的文件名保管的文件名 变量名图像变量名图像load load 保管的文件名保管的文件名 1索引图像 索引图像包括图像矩阵与颜色图数组。其中颜色 图是按照图像中颜色值进展排序后的数组。对于每个 象素，图像矩阵包含一个值，这个值就是颜色图数组 中的索引。颜色图为m*3双精度值矩阵，各行分别指 定红、绿、蓝单色值。图像矩阵与颜色图的关系依赖于图像矩阵是双精 度还是无符号8位整数unit8 双精度：第一点对应第一行，依次类推 unit8：有一个偏移量 第0点对应第一行，第一点对应第二行，MATLABMATLAB图像处置工具箱支持四种根本图像类型：图像处置工具箱支持四种根本图像类型：索引图像、灰度图像、二进制图像、索引图像、灰度图像、二进制图像、RGBRGB图像图像 在在MATLABMATLAB中，灰度图像是保管在一个矩阵中的，矩阵中，灰度图像是保管在一个矩阵中的，矩阵中的每个元素代表一个像素点。矩阵可以是双精度类型，中的每个元素代表一个像素点。矩阵可以是双精度类型，其值域为其值域为00，11；也可以为；也可以为uint8uint8类型，其数据范围为类型，其数据范围为00，255255。矩阵的每个元素代表不同的亮度或灰度级：矩阵的每个元素代表不同的亮度或灰度级：双精度：双精度：00黑色黑色 1 1白色白色 unit8 unit8：0 0黑色黑色 255 255白色白色 2灰度图像3 3二进制图像二进制图像 每个点为两离散值中的一个，这两个值代表开或每个点为两离散值中的一个，这两个值代表开或关。关。二进制图像保管在一个二维的由二进制图像保管在一个二维的由0 0关和关和1 1开开组成的矩阵中。从另一个角度讲，二进制图像可以看成组成的矩阵中。从另一个角度讲，二进制图像可以看成为一个仅包含黑与白的特殊灰度图像，也可看作仅有两为一个仅包含黑与白的特殊灰度图像，也可看作仅有两种颜色的索引图像。种颜色的索引图像。4 4RGBRGB图像图像 RGBRGB图像分别用红、绿、蓝三个亮度值为一组，代图像分别用红、绿、蓝三个亮度值为一组，代 表每个象素的颜色。这些亮度值直接存在图像数组中，表每个象素的颜色。这些亮度值直接存在图像数组中，而不是存放在颜色图中。而不是存放在颜色图中。图像数组为图像数组为m m*n n*3 3，m m和和n n表示图像像素的行列数。表示图像像素的行列数。几种图像之间的转换：几种图像之间的转换：经过经过matlab工具箱提供的函数来实现：工具箱提供的函数来实现：索引图像索引图像ind、灰度图像、灰度图像gray、RGB图像图像rgb 1)灰度图像与索引图像的相互转换灰度图像与索引图像的相互转换:gray2ind()ind2gray()格式：格式：X,MAP=gray2ind(I,n)I表示存放灰度图像的变量表示存放灰度图像的变量,n为颜色值为颜色值(缺省缺省64)I=ind2gray(X,MAP)X表示图像矩阵变量表示图像矩阵变量,MAP表示颜色图数组变量表示颜色图数组变量 2)RGB2)RGB图像与灰度图像的相互转换图像与灰度图像的相互转换:rgb2gray():rgb2gray()格式格式:I=rgb2gray(RGB)I=rgb2gray(RGB)将真彩图像将真彩图像RGBRGB转换为灰度级亮度图像转换为灰度级亮度图像I I 3)RGB 3)RGB图像与索引图像的相互转换图像与索引图像的相互转换:rgb2ind()ind2rgb()rgb2ind()ind2rgb()格式格式:X,MAP=rgb2ind(RGB)X,MAP=rgb2ind(RGB)RGB=ind2rgb(X,MAP)RGB=ind2rgb(X,MAP)将索引图像、灰度图像、将索引图像、灰度图像、RGBRGB图像转换为二进制图像图像转换为二进制图像im2bw()im2bw()留意留意:假设输入图像不是灰度级图像假设输入图像不是灰度级图像,首先将其转换首先将其转换为灰度级图像，然后，经过值化将灰度级图像转换为二为灰度级图像，然后，经过值化将灰度级图像转换为二进制图像。输出图像在输入图像一切亮度小于给定值进制图像。输出图像在输入图像一切亮度小于给定值(level)(level)像素点处均为像素点处均为0 0，在其他地方均为，在其他地方均为1 1。levellevel值得值得取值范围为取值范围为00，1 1 格式：格式：BW=im2bw(I,level)BW=im2bw(I,level)BW=im2bw(X,MAP,level)BW=im2bw(X,MAP,level)BW=im2bw(RGB,level)BW=im2bw(RGB,level)格式：格式：imshow(I,n)imshow(I,n)运用运用n n个灰度级显示灰度图像个灰度级显示灰度图像I I。imshow(I,low high)imshow(I,low high)将将I I显示为灰度图像，显示为灰度图像，并指定灰度级范围。并指定灰度级范围。imshow(X,MAP)imshow(X,MAP)运用颜色图运用颜色图mapmap显示索引图像。显示索引图像。imshow(RGB)imshow(RGB)显示真彩色显示真彩色RGBRGB图像。图像。imshow(bw)imshow(bw)显示二进制图像。显示二进制图像。索引、灰度、二进制图像的显示索引、灰度、二进制图像的显示颜色条显示：颜色条显示：colorbar()colorbar()colorbar(colorbar(vertvert)在垂直轴旁添加一颜色等在垂直轴旁添加一颜色等级条级条 colorbar(colorbar(horizhoriz)在程度轴旁添加一颜色等在程度轴旁添加一颜色等级条级条 其它函数：其它函数：a=imread(city.jpg,jpg);a=imread(city.jpg,jpg);subplot(2,2,1)subplot(2,2,1)subimage(a)subimage(a)title(title(原彩色图像原彩色图像)i=rgb2gray(a);i=rgb2gray(a);subplot(2,2,2)subplot(2,2,2)subimage(i)subimage(i)title(title(灰度图像灰度图像)X,MAP=rgb2ind(a,256);X,MAP=rgb2ind(a,256);subplot(2,2,3)subplot(2,2,3)subimage(X)subimage(X)title(title(索引图像索引图像)例：任选一幅图像对其进展各种图像变换例：任选一幅图像对其进展各种图像变换图像处置的根本运算图像处置的根本运算图像代数运算图像代数运算图像加法函数：图像加法函数：imadd功能：实现两幅图像相加或图像加上一个常数。功能：实现两幅图像相加或图像加上一个常数。例：为图像中每个像素添加亮度例：为图像中每个像素添加亮度 x=imread(aaa.tif);I=rgb2gray(x);J=imadd(I,100);subplot(1,2,1);subimage(I);subplot(1,2,2);subimage(J);图像减法函数：图像减法函数：imsubtract功能：实现两幅图像相减或图像减去一个常数。功能：实现两幅图像相减或图像减去一个常数。图像乘法函数：图像乘法函数：immultiply功能：实现两幅图像相乘或图像的亮度缩放。功能：实现两幅图像相乘或图像的亮度缩放。图像除法函数：图像除法函数：imdivide功能：实现两幅图像相除或图像的亮度缩放。功能：实现两幅图像相除或图像的亮度缩放。图像的空间域操作图像的空间域操作图像的缩放函数：图像的缩放函数：imresize格式：格式：J=imresize(I，n)n缩放比例缩放比例图像的旋转函数：图像的旋转函数：imrotate格式：格式：J=imrotate(I，旋转度数，旋转度数，方法方法)方法方法:nearest 最近邻插值法最近邻插值法 bilinear 双线性插值法双线性插值法图像的剪切函数：图像的剪切函数：imcrop格式：格式：J=imcrop(I，xmin ymin xmax ymax)四、实验报告要求四、实验报告要求 1 1、简述实验目的及实验原理；、简述实验目的及实验原理；2 2、选取两幅大小一样的图像，首先转换成灰度、选取两幅大小一样的图像，首先转换成灰度图像，然后对其中一幅进展旋转旋转角度图像，然后对其中一幅进展旋转旋转角度自定，再对两幅图像进展代数运算，并附自定，再对两幅图像进展代数运算，并附上程序及处置前后的图像；上程序及处置前后的图像；3 3、对实验结果进展总结。、对实验结果进展总结。