1.实验一 matlab数字图像处理初步

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1、实验一MATLAB数字图像处理初步一、实验目的与要求1.熟悉并掌握在MATLAB中能够处理的图像类型。2.熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。3.掌握利用MATLAB获取图像的大小、颜色、高度、宽度等相关信息。4.掌握在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像。5.掌握图像间的转化。二、实验设备与软件(1)PC计算机系统(2)MATLAB软件，包括图像处理工具箱(ImageProcessingToolbox)(3)实验图片三、实验原理及知识点1、数字图像的表示和类别一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y)，其中x和y是空间(平面)坐

2、标，f在坐标(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由若干个二维图像组合形成的。例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此，许多为黑白图像处理开发的技术也适用于彩色图像处理，方法是分别处理三幅独立的分量图像即可。图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化称为取样，将振幅数字化称为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。作

3、为MATLAB基本数据类型的数组十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。图1图像的采样和量化-4-根据图像数据矩阵解释方法的不同，MATLAB把其处理为4类：²亮度图像(Intensityimages)²二值图像(Binaryimages)²索引图像(Indexedimages)²RGB图像(RGBimages)(1)亮度图像一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。若亮度图像的像素都是uint8类型或uint16类型，则它们的整数值范围分别是[0，255]和[0，65536]。若图像是double

4、类型，则像素取值就是浮点数。规定双精度double型归一化亮度图像的取值范围是[01]。(2)二值图像一幅二值图像是一个取值只有0和1的逻辑数组。而一幅取值只包含0和1的uint8类型数组，在MATLAB中并不认为是二值图像。使用logical函数可以把数值数组转化为逻辑数组。创建一个逻辑图像，其语法为：B=logical(A)其中，A是由0和1构成的数值数组。要测试一个数组是否为逻辑数组，可以使用函数:islogical(c)若C是逻辑数组，则该函数返回1；否则，返回0。(3)索引图像索引颜色通常也称为映射颜色，在这种模式下，颜色都是

5、预先定义的，并且可供选用的一组颜色也很有限，索引颜色的图像最多只能显示256种颜色。一幅索引颜色图像在图像文件里定义，当打开该文件时，构成该图像具体颜色的索引值就被读入程序里，然后根据索引值找到最终的颜色。(4)RGB图像一幅RGB图像就是彩色像素的一个M×N×3数组，其中每一个彩色像素点都是在特定空间位置的彩色图像相对应的红、绿、蓝三个分量。按照惯例，形成一幅RGB彩色图像的三个图像常称为红、绿和蓝分量图像。令fR，fG和fB分别代表三种RGB分量图像。一幅RGB图像可以利用cat(级联)操作将这些分量图像组合成彩色图像：rgb_im

6、age=cat(3,fR,fG,fB)2、数据类型和图像类型间的转化表1列出了MATLAB和IPT（图像处理工具箱）为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，第9项称为字符类型，最后一项称为逻辑数据类型。IPT提供了执行必要缩放的函数(见表2)，以便在图像类型和数据类型间进行转化。-4-表1名称描述double双精度浮点数，范围：-10308~10308uint8无符号8bit整数，范围：0~255uint16无符号16bit整数，范围：0~65536uint32无符号32bit整数，范围：0~4294967295in

7、t8有符号8bit整数，范围：-128~127int16有符号16bit整数，范围：-32768~32767int32有符号32bit整数，范围：-2147483648~2147483647single单精度浮点数，范围为：-10308~10308char字符logical值为0或1表2名称将输入转化为有效的输入图像数据类型im2uint8uint8logical,uint8,uint16和doubleim2uint16uint16logical,uint8,uint16和doublemat2graydouble,范围为[01]doub

8、leim2doubledoublelogical,uint8,uint16和doubleim2bwlogicaluint8,uint16和double下面给出读取、压缩存储、显示一幅图像的程序（注：非可执行