第六讲 MATLAB可视化(三)
图像显示
Matlab进行图像处理的步骤如下：
读取图像到Matlab工作空间 ↓ 对图像矩阵进行格式转换 ↓ 对图像矩阵数据进行处理 ↓ ↓ 显示图像 保存图像 【目录】
一、图像文件格式 .................................................. 1 1、调色板 ........................................................ 1 2、图像类型 ...................................................... 2 3、图像文件格式 .................................................. 2 二、读图像和图像信息 .............................................. 3 1、读取图像 ...................................................... 3 2、读取图像信息 .................................................. 3 三、图像类别与数据格式 ............................................ 4 四、图像显示 ...................................................... 6 1、imshow(I,n) ................................................... 6 2、imshow(I,[low,high]) .......................................... 7 3、imshow(BW) .................................................... 8 4、imshow(X,MAP) ................................................ 11 5、imshow(RGB) .................................................. 12 6、imshow filename .............................................. 13 7、subimage ..................................................... 13 五、保存图像 ..................................................... 14 1、imwrite函数 .................................................. 14 六、图像数据格式转换 ............................................. 15 1、索引图像 ..................................................... 15 2、灰度图像 ..................................................... 15 3、真彩色图像 ................................................... 15 4、二值图像 ..................................................... 15
【正文】
一、图像文件格式 1、调色板
图像显示 -1-
调色板是包含不同颜色的颜色表，每种颜色以红、绿、蓝三种颜色的组合来表示，图像的每一个像素对应一个数字，而该数字对应调色板中的一种颜色。
调色板的单元个数是与图像的颜色数相对应的，256色图像的调色板就有256个单元。
真彩图像的每个像素直接用R、G、B三个字节来表示颜色，因此不需要调色板。 2、图像类型
图像类型 简称 显示的颜色数 11位单色 单色 2=2种（黑、白） 8位灰度 8位彩色 16位灰度 24位彩色 48位彩色 特 点 每象素对应一个值，取值为0和1 每象素对应一个值，取值为0－255，8黑白 2=256个(黑到白) 每值对应一灰度 每象素对应一个值，取值为0－255，8256色 2=256种彩色 每值对应一颜色 每象素对应一个值，取值为0－16 2=65536个(黑到白) 65535，每值对应一灰度 每象素对应三个值，分别代表R、G、888真彩色 2×2×2=16M种彩色 B，取值为0－255 每象素对应三个值，分别代表R、G、161616 2×2×2=0.25G种色 B，取值为0－65535
3、图像文件格式
文件 说明 类型 BMP 微软视窗系统图像文件格式 GIF 用于网页上的动画、透明 TIFF 可储存多幅图像 1位 8位 8位 16位 24位 48位 单色 灰度 彩色 灰度 彩色 彩色 √ √ √ × √ × √ √ √ × × × √ √ √ √ √ √ 图像显示 -2-
PCX JPG PSD Paintbrush软件图像格式 连续色调静态图像数字压缩 Photoshop软件图像格式 √ × √ √ √ √ √ × √ × × √ √ √ √ × × √ 二、读图像和图像信息 1、读取图像
函数imread可以从任何Matlab支持的图像文件格式中，以任意位深度读取一幅图像。格式为：
[X,MAP]=imread(FILENAME,'FMT')，其中：
FILENAME－为需要读入的图像文件名称，FMT－为图像格式。 【例】图像读取演示
[X1,MAP1]=imread('演示图像－1位黑白.tif'); [X2,MAP2]=imread('演示图像－8位灰度.tif'); [X3,MAP3]=imread('演示图像－256色.tif'); [X4,MAP4]=imread('演示图像－16位灰度.tif'); [X5,MAP5]=imread('演示图像－24位色.tif'); [X6,MAP6]=imread('演示图像－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 double 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 array Grand total is 1824058 elements using 2558750 bytes 2、读取图像信息
可以通过调用imfinfo函数获得与图像文件有关的信息，格式如下： INFO=imfinfo(FILENAME,'FMT')其中： 返回的INFO是Matlab的一个结构体。 【例】查看图像信息
INFO=imfinfo('演示图像－48位色.tif')
INFO =
图像显示 -3-
Filename: [1x36 char]
FileModDate: '23-May-2004 22:14:23' FileSize: 1107548 Format: 'tif' FormatVersion: [] Width: 427 Height: 427 BitDepth: 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 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 NewSubFileType: 0
Software: 'Adobe Photoshop 7.0 ' DateTime: '2004:05:23 22:14:23 ' 三、图像类别与数据格式
双精度类:Double 整数类：Unit8 整数类（Unit16） (每个元素占8个字节) (每个元素占1个字节) (每个元素占2个字节) 真 数组大小：m×n×3 数组大小：m×n×3 数组大小：m×n×3 彩 (:,:,1)－红色分量 (:,:,1)－红色分量 (:,:,1)－红色分量 图 (:,:,2)－绿色分量 (:,:,2)－绿色分量 (:,:,2)－绿色分量 图像显示 -4-
像 (:,:,3)－蓝色分量 元素取值：[0,1] （无调色板） (:,:,3)－蓝色分量 元素取值：[0,255] （无调色板） (:,:,3)－蓝色分量 元素取值：[0,65535] （无调色板） 索 图像数组大小：m×n 引 图像元素取值:[1,p] 图 色度矩阵：p×3 像 色度元素值：[0,1]
图像数组大小：m×n 图像元素取值:[0,p-1] 色度矩阵：p×3 色度元素值：[0,255] 图像数组大小：m×n 图像元素取值:[0,p-1] 色度矩阵：p×3 色度元素值：[0,65535] 灰 图像数组大小：m×n 度 图像元素值:[0,1] 图 色度矩阵：p×3 像 色度元素值：[0,1]
图像数组大小：m×n 图像元素值:[0,255] 色度矩阵：p×3 色度元素值：[0,1] 图像数组大小：m×n 图像元素值:[0,65535] 色度矩阵：p×3 色度元素值：[0,1] 图像显示 -5-