《數(shù)字圖像處理及工程應(yīng)用》課件第3章

2024/8/21第1頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)3.1Matlab概述MATLAB是一款由美國(guó)Mathworks公司開(kāi)發(fā)的集成計(jì)算和開(kāi)發(fā)環(huán)境，不僅具備完善的矩陣和科學(xué)計(jì)算功能，而且能勝任眾多專業(yè)領(lǐng)域的仿真和設(shè)計(jì)任務(wù)，甚至能自動(dòng)生成直接與硬件關(guān)聯(lián)的代碼，其便利程度和強(qiáng)大功能受到廣大科研和工程技術(shù)人員的青睞，在算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)分析、可視化和數(shù)值計(jì)算等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。2024/8/21第2頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)1、Matlab工作界面圖3.1Matlab工作界面2024/8/21第3頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（1）菜單欄：File菜單項(xiàng)用于實(shí)現(xiàn)MATLAB中關(guān)于文件的操作。Edit菜單項(xiàng)用于命令窗口的編輯操作。Debug菜單項(xiàng)用于對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。Parallel菜單項(xiàng)用于進(jìn)行并行計(jì)算方面的設(shè)置。Desktop菜單項(xiàng)用于設(shè)置主窗口顯示結(jié)構(gòu)。Window菜單項(xiàng)用于設(shè)置所有打開(kāi)窗口的位置和各個(gè)窗口之間的快速切換。Help菜單項(xiàng)用于提供各種幫助。2024/8/21第4頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（2）工具欄：MATLAB工具欄包括11個(gè)命令快捷鍵，按從左至右順序，依次為新建、打開(kāi)、剪切、復(fù)制、粘貼、撤銷、重做、Simulink、GUIDE、Profiler和幫助。（3）命令窗口：用戶在該窗口輸入各種MATLAB運(yùn)行命令和數(shù)據(jù)。該窗口顯示所有命令執(zhí)行結(jié)果和運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)給出的相關(guān)錯(cuò)誤提示。2024/8/21第5頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.2浮動(dòng)的Matlab命令窗口2024/8/21第6頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（4）工作空間窗口：圖3.3浮動(dòng)的工作窗口2024/8/21第7頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（5）歷史命令窗口：圖3.4浮動(dòng)的命令歷史記錄窗口2024/8/21第8頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（5）當(dāng)前路徑窗口：圖3.5浮動(dòng)的當(dāng)前路徑窗口2024/8/21第9頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)2、Matlab的常用命令表3.1Matlab窗口常用命令表命令說(shuō)明命令說(shuō)明cd更改當(dāng)前文件夾load從磁盤調(diào)入數(shù)據(jù)變量clc清除命令窗口mkdir創(chuàng)建目錄clear清除工作空間中變量，釋放內(nèi)存openvar在工作空間或其他圖形編輯器中打開(kāi)變量clf清除圖形窗口pack收集內(nèi)存碎片，進(jìn)行內(nèi)存整理commandhistory打開(kāi)歷史命令窗口，或在已經(jīng)打開(kāi)的窗口中選擇歷史命令窗口preferences打開(kāi)參數(shù)選擇對(duì)話框commandwindow打開(kāi)命令窗口，或在已經(jīng)打開(kāi)的窗口中選擇命令窗口pwd顯示當(dāng)前工作目錄delete刪除文件或圖形對(duì)象save保存變量到磁盤demo在幫助窗口中顯示演示信息SearchPath查看或更改MATLAB查詢路徑dir或ls列出當(dāng)前目錄下文件type顯示文件內(nèi)容disp顯示文字內(nèi)容userpath查看或更改用戶定義的搜索路徑edit打開(kāi)m文件編輯器who顯示當(dāng)前工作空間中所有變量exit或quit終止MATLAB程序whos顯示當(dāng)前工作空間中變量大小、字節(jié)、類型等信息format設(shè)置輸出數(shù)據(jù)顯示格式workspace打開(kāi)工作空間窗口，或在已經(jīng)打開(kāi)的窗口中選擇工作空間窗口2024/8/21第10頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)3、Matlab的幫助系統(tǒng)圖3.6Matlab幫助窗口2024/8/21第11頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)MATLAB中為每一個(gè)工具箱或者模塊都提供了大量的演示示例（Demos）供用戶學(xué)習(xí)圖3.6Matlab中的Demos界面2024/8/21第12頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)MATLAB還提供了一些命令幫助查詢某個(gè)函數(shù)的幫助信息，例如函數(shù)的調(diào)用方式、函數(shù)的位置及函數(shù)的說(shuō)明和例子程序等。表3.2常用的幫助命令命令說(shuō)明help

在命令窗口進(jìn)行查詢doc

在幫助窗口中顯示查詢結(jié)果which

獲取函數(shù)或文件路徑lookfor

查詢指定關(guān)鍵字相關(guān)的m文件helpdesk

在瀏覽器中打開(kāi)幫助窗口demo

在幫助窗口顯示演示程序2024/8/21第13頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)3.2圖像處理工具箱ImageProcessingToolbox是利用MATLAB強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算能力，為廣大用戶提供一套全方位的參照標(biāo)準(zhǔn)算法和圖形工具，用于進(jìn)行圖像處理、分析、可視化和算法開(kāi)發(fā)。該工具箱提供的圖像處理操作非常廣泛，主要包括以下幾個(gè)方面。2024/8/21第14頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)據(jù)讀取和保存：將圖像數(shù)據(jù)讀取到工作空間，處理圖像后進(jìn)行保存圖像的顯示：將圖像文件在窗口中顯示出來(lái)。創(chuàng)建GUI：創(chuàng)建圖像用戶接口，實(shí)現(xiàn)交互操作。圖像幾何變換：包括圖像縮放、旋轉(zhuǎn)、平移、圖像鏡像以及裁剪等操作。圖像濾波其設(shè)計(jì)以及線性濾波：可以進(jìn)行線性濾和設(shè)計(jì)FIR等濾波器。形態(tài)學(xué)圖像處理：膨脹腐蝕，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)重建。2024/8/21第15頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖像域變換：傅里葉變換、離散余弦變換和Radon變換等。圖像增強(qiáng)：灰度拉伸、對(duì)比度增強(qiáng)和去噪處理等。圖像分析：圖像的直方圖統(tǒng)計(jì)、邊緣檢測(cè)、邊界跟蹤和四叉樹(shù)分解等操作。圖像合成：將兩幅或多幅部分圖像拼接成一幅完整圖像。圖像配準(zhǔn)：可以基于控制點(diǎn)配準(zhǔn)圖像。圖像分割：將一幅圖像按照一定規(guī)則分成多個(gè)部分。2024/8/21第16頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖像ROI處理：針對(duì)圖像中感興趣的區(qū)域進(jìn)行處理、ROI選取等。圖像恢復(fù)：圖像中含有噪聲或圖像發(fā)生退化，利用某些算法將圖像進(jìn)行還原和恢復(fù)。彩色圖像處理：圖像的彩色空間類型及彩色空間變換，例如RGB彩色空間。鄰域和塊處理：可以進(jìn)行塊操作、濾波、填充、滑動(dòng)鄰域操作、分離塊操作和列處理。2024/8/21第17頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（1）打開(kāi)圖像處理工作箱：在MATLAB界面的窗口菜單欄中選中Help選項(xiàng)，選擇ProductHelp或者Demos選項(xiàng)，如圖3.8和圖3.9所示。然后會(huì)彈出Help窗口，在左側(cè)邊欄中找到ImageProcessingToolbox，如圖3.10所示。2024/8/21第18頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.8ProductHelp選項(xiàng)2024/8/21第19頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.9Demos選項(xiàng)2024/8/21第20頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.10圖像處理工具箱2024/8/21第21頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)另一操作如圖3.11圖3.11Start菜單欄2024/8/21第22頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（2）圖像處理工具箱的基本框架：在MATLAB中，圖像處理工具箱主要由以下6個(gè)部分組成：GettingStarted、User’sGuide、Functions、Examples、Demos和ReleaseNotes,如圖3.12所示。圖3.12圖像處理工具箱基本框架2024/8/21第23頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)GettingStarted：這部分主要是讓用戶對(duì)MATLAB圖像處理工具箱有一個(gè)大致的了解，用例子來(lái)說(shuō)明如何利用MATLAB圖像處理工具箱實(shí)現(xiàn)想要的圖像處理操作User’sGuide：整個(gè)圖像處理工具箱最為核心的部分，它包括了MATLAB圖像基礎(chǔ)和13大類別的圖像處理應(yīng)用2024/8/21第24頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.13User’sGuide的框架內(nèi)容2024/8/21第25頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)Functions：MTALAB圖像處理工具箱的函數(shù)庫(kù)圖3.14Functions的框架內(nèi)容2024/8/21第26頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)Examples：將圖像處理工具箱中所有圖像處理的實(shí)例進(jìn)行了分類匯總，并建立超鏈接MATLAB圖像處理工具箱實(shí)現(xiàn)想要的圖像處理操作Demos：標(biāo)準(zhǔn)算法，用戶可根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)算法中加入其他算法，或者修改源代碼創(chuàng)造自己的函數(shù)。ReleaseNotes：關(guān)于Matlab圖像處理工具箱版本的說(shuō)明。2024/8/21第27頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)3.3Matlab概述（1）文件信息的讀?。?、圖像文件的讀寫(xiě)調(diào)用Matlab函數(shù)imfinfo(),NFO=imfinfo('filename','fmt')或者INFO=imfinfo('filename.fmt')。filename指的是圖像文件的“文件名”，fmt指的是該文件的“擴(kuò)展名”，INFO是一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)組。2024/8/21第28頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)結(jié)果數(shù)組成員所代表含義Filename文件名稱FileMoData文件最后修改日期和時(shí)間（日-月-年時(shí)：分：秒）FileSize文件大小（單位是字節(jié)）Format文件格式或擴(kuò)展名（tif、jpg和png等）FormatVersion文件格式版本號(hào)Width圖像文件的寬度，單位為像素Height圖像文件的高度，單位為像素BitDepth圖像文件中每一個(gè)像素所占位寬（真彩色圖像每個(gè)像素占24位）ColorType圖像類型（graycale-灰度圖像，truecolor-RGB圖像，indexed-索引圖像）表3.3imfinfo()返回的結(jié)構(gòu)數(shù)組基本內(nèi)容2024/8/21第29頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（2）圖像文件的讀?。篒=imread('filename','fmt')或者('filename.fmt')：讀取字符串，filename指定的灰度圖像和真彩色圖像文件，fmt是文件擴(kuò)展名或文件格式。[X,map]=imread('filename','fmt')或者('filename.fmt')：讀取字符串，filename指定的索引圖像文件，map用于存儲(chǔ)與該索引圖像相關(guān)的顏色映射表。2024/8/21第30頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)[…]=imread('filename')：該函數(shù)是在執(zhí)行圖像讀取操作時(shí)，首先需要從圖像文件filename的內(nèi)容推斷其圖像類型，“[…]”表示根據(jù)待讀取的圖像數(shù)據(jù)是真實(shí)像素值還是索引圖像的相應(yīng)顏色映射表的序號(hào)值而分別采用格式1和格式2中的不同形式。[…]=imread(URL,…)：該函數(shù)是讀取InternetURL的圖像文件。2024/8/21第31頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)例3.1：利用函數(shù)imread()讀取灰度或RGB圖像。程序如下：closeall;clearall;clc;I1=imread('football.jpg');%讀取一幅RGB圖像I2=imread('cameraman','tif');%讀取一幅灰度圖像I3=imread('onion.png');%讀取一幅RGB圖像figure,subplot(1,3,1),imshow(I1);%顯示第一幅圖像subplot(1,3,2),imshow(I2);%顯示第二幅圖像subplot(1,3,3),imshow(I3);%顯示第三幅圖像2024/8/21第32頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)運(yùn)行結(jié)果：（a）football.jpg圖像（b）cameramen.tif圖像（c）onion.png圖像圖3.15例3.1運(yùn)行結(jié)果圖2024/8/21第33頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（3）圖像文件的保存：imwrite(I,'filename','fmt')：把圖像數(shù)據(jù)I保存到由字符串filename指定的文件中，文件格式由fmt指定。imwrite(X,map,'filename','fmt')：保存索引圖像，X表示索引圖像數(shù)據(jù)矩陣，map表示與其關(guān)聯(lián)的顏色映射表。imwrite(…,'filename')：該函數(shù)是將圖像保存到文件中時(shí)，從filename的擴(kuò)展名中推斷圖像的文件格式，該擴(kuò)展名要求必須是MATLAB所支持的類型。2024/8/21第34頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)imwrite(…,'Param1',Val1,'Param2',Val2,…)：函數(shù)是用于在保存HDF、JPEG、PBM、PGM、PPM、PNG、RAS、GIF和TIFF等類型文件時(shí)指定某些參數(shù)值。利用imwrite()保存一副索引圖像：loadtrees%將文件trees.mat中的數(shù)據(jù)載入到工作空間whos%顯示工作空間的所有變量的屬性返回結(jié)果如下：NameSizeBytesClassAttributesX258×350722400doublecaption1×66132charmap128×33072double2024/8/21第35頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（1）imtool（）函數(shù)：2、圖像文件的顯示利用imtool()函數(shù)可以將圖像在圖像工具瀏覽器中顯示。當(dāng)需要打開(kāi)圖像工具瀏覽器時(shí)，可以調(diào)用函數(shù)imtool()，并指定想要用瀏覽器瀏覽的圖像，其實(shí)現(xiàn)方式如下：

fig=imread('moon.tif');

imtool(fig);2024/8/21第36頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（a）全景查看窗口（b）圖像工具瀏覽器窗口（c）像素區(qū)域工具窗口圖3.16圖像工具瀏覽器基本功能2024/8/21第37頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（2）imshow（）函數(shù)：imshow(I)：該函數(shù)是顯示灰度圖像，其中I是代表灰度圖像矩陣。imshow('filename.fmt')或者imshowfilename.fmt：直接顯示圖像文件filename中的圖像。imshow(I,[low,high])：該函數(shù)是用指定的灰度范圍[low,high]顯示灰度圖像。2024/8/21第38頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)imshow(BW)：顯示二值圖像BW，即顯示0為黑色，1為白色。imshow(X,map)：顯示索引圖像X，map是與相關(guān)的顏色映射表。imshow(RGB)：該函數(shù)是用于顯示真彩圖像RGB。imshow(…,diplay_option)：顯示圖像時(shí)，確定圖像像素點(diǎn)與屏幕像點(diǎn)的映射關(guān)系。2024/8/21第39頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)imshow(x,y,A,…)：用于2個(gè)元素的矢量x和y建立非默認(rèn)的空間坐標(biāo)系統(tǒng)，x和y指定了MATLAB句柄圖形圖像對(duì)象。G=imshow(…)：該函數(shù)是顯示圖像的同時(shí)生成圖像句柄G。在MATLAB命令窗口中，輸入以下指令：I=imread('lena.bmp');%讀取圖像信息imtool(I);%用函數(shù)imtool()顯示，使用的是圖像工具瀏覽器imshow(I);%用函數(shù)imshow()顯示，使用的是通用圖形圖像視窗2024/8/21第40頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（a）圖像工具瀏覽器界面（b）通用圖形圖像視窗界面圖3.17兩種圖像顯示界面2024/8/21第41頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（3）image()函數(shù)和imagesc()函數(shù)：image(C)：該函數(shù)是將一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣顯示為一幅圖像。image（X,Y,C）：該函數(shù)是利用向量X和Y來(lái)為圖像在顯示時(shí)進(jìn)行定位。imagesc(…)：該函數(shù)與函數(shù)image(…)的功能相同，只是所使用的colormap有區(qū)別，函數(shù)imagesc(…)的顏色是經(jīng)過(guò)拉伸后的，而函數(shù)image(…)的顏色表未經(jīng)過(guò)拉伸。2024/8/21第42頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)imagesc(…,Clim)：利用向量CLim來(lái)設(shè)置colormap拉伸的范圍，其中，CLim=[CLow，CHigh]，它是用來(lái)確定灰度范圍。例3.2：在MATLAB命令窗口中，輸入以下指令：closeall;clearall;clc;I=imread('lena.bmp');%讀取圖像信息figure,subplot(221),imshow(I);%利用imshow()函數(shù)顯示圖像subplot(222),image(I);%利用image()函數(shù)顯示圖像subplot(223),image([50,200],[50,300],I);%顯示調(diào)整坐標(biāo)后的圖像subplot(224),imagesc(I,[60,150]);%顯示經(jīng)過(guò)灰度拉伸后的圖像2024/8/21第43頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（a）imshow顯示的圖像（b）image顯示的圖像圖3.18例3.2運(yùn)行結(jié)果（c）image調(diào)整坐標(biāo)后顯示的圖像（d）imagesc顯示的圖像2024/8/21第44頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（4）colorbar()函數(shù)：colorbar：該函數(shù)是在圖像上形成一個(gè)彩色條，默認(rèn)位置是在圖像的右側(cè)。colorbar('peer',AX)：在圖像的坐標(biāo)軸上形成一個(gè)彩色條，并替代AX指定的坐標(biāo)軸。colorbar(…,location)：該函數(shù)是指定彩色條的位置，其中l(wèi)ocation的取值及表示含義如表3.4所示。2024/8/21第45頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)colorbar('off')，colorbar('hide')，colorbar('delete')：該函數(shù)是刪除所有與當(dāng)前軸相關(guān)的彩色條。colorbar(H,'off')colorbar(H,'hide')colorbar(H,'delete')：刪除所有由H指定的彩色條。imshow(RGB)：該函數(shù)是用于顯示真彩圖像RGB。H=colorbar(…)：該函數(shù)是返回彩色條句柄H。2024/8/21第46頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)表3.4location包含字段及其含義字段名表示含義字段名表示含義‘North’在圖像內(nèi)頂部‘NorthOutside’在圖像外頂部‘South’在圖像內(nèi)底部‘SouthOutside’在圖像外底部‘East’在圖像內(nèi)右側(cè)‘EastOutside’在圖像外右側(cè)‘West’在圖像內(nèi)左側(cè)‘WestOutside’在圖像外左側(cè)2024/8/21第47頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（5）montage()函數(shù)：montage(I)：該函數(shù)是顯示多幀灰度圖像、二值圖像或者RGB圖像。montage(X,map)：該函數(shù)是顯示多幀索引圖像。montage(...,'parameter1',value1,'parameter2',value2,...)：該函數(shù)是在顯示多幀圖像的同時(shí)，對(duì)圖像的某些參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。該函數(shù)所包含的參數(shù)如表3.5所示。2024/8/21第48頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)表3.5montage函數(shù)中的參數(shù)及含義參數(shù)表示含義‘Size’一個(gè)只有兩個(gè)元素的向量[NROWSNCOLS]，其中NROWS表示行數(shù)，NCOLS表示列數(shù)，即montage創(chuàng)建的顯示窗有NROWS行和NCOLS列，行列中所顯示的就是每幀圖像。‘Indices’一個(gè)數(shù)字陣列，如m:n，表示顯示的圖像是從第m幀到第n幀，m，n取值都在[1,k]，k表示該圖像序列的圖像幀數(shù)。‘DisplayRange’一個(gè)1×2的向量，[LOWHIGH]表示對(duì)顯示的圖像進(jìn)行灰度調(diào)整，即灰度拉伸。2024/8/21第49頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（6）命令zoom：zoomon：該語(yǔ)句執(zhí)行之后，MATLAB的圖形窗口對(duì)象進(jìn)入?yún)^(qū)域拉伸狀態(tài)。zoomout：在放大區(qū)域中右擊，選擇zoomout選項(xiàng)可將剛剛放大的圖形恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。zoomoff：如果在命令行輸入zoomoff命令，那么將關(guān)閉圖像窗口的拉伸功能。2024/8/21第50頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（7）warp()函數(shù)：warp(X,map)：將索引圖像映射到矩形平面上顯示，其[X,map]代表索引圖像。warp(I,n)：將灰度圖像映射到矩形平面上顯示，I代表灰度圖像，n為指定灰度級(jí)。warp(BW)：二值圖像映射到矩形平面區(qū)域上顯示，BW代表二值圖像。2024/8/21第51頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)warp(RGB)：將真彩色圖像映射到矩形平面區(qū)域上顯示，RGB代表真彩色圖像。warp(z,…)：將圖像映射到z圖形表面上。warp(x,y,z,…)：將圖像映射到(x,y,z)確定的圖形表面上。例3.3：在MATLAB命令窗口中，輸入以下指令：I=imread('football.jpg');%讀取圖像信息%創(chuàng)建3個(gè)(N+1)×(N+1)的矩陣，使得surf(x,y,z)建立一個(gè)球面，默認(rèn)時(shí)N取20[x,y,z]=sphere;figure,subplot(121),warp(I);%顯示圖像映射到矩形平面subplot(122),warp(x,y,z,I);%將二維圖像紋理映射到三維球體表面grid,%建立網(wǎng)格2024/8/21第52頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.19例3.3運(yùn)行結(jié)果2024/8/21第53頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（8）subimage()函數(shù)：subimage(X,map)，subimage(I)，subimage(BW)，subimage(RGB)：以上4種調(diào)用格式分別將索引圖像、灰度圖像、二值圖像和真彩色圖像進(jìn)行顯示。subimage(x,y,…)：將圖像按指定的坐標(biāo)系(x,y)顯示。H=subimage(…)：顯示圖像并返回圖像對(duì)象的句柄H。2024/8/21第54頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)例3.4：在一個(gè)圖形窗口中同時(shí)顯示4幅圖像。closeall;clearall;clc;I1=imread('lena.bmp');I2=imread('rice.png');I3=imread('cameraman.tif');I4=imread('coins.png');subplot(221),subimage([0,500],[0,500],I1);subplot(222),subimage([0,500],[0,500],I2);subplot(223),subimage([0,500],[0,500],I3);subplot(224),subimage([0,500],[0,500],I4);2024/8/21第55頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.20例3.4運(yùn)行結(jié)果2024/8/21第56頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)3、圖像類型的轉(zhuǎn)換真彩色圖像索引圖像二值圖像灰度圖像圖3.21圖像類型轉(zhuǎn)換關(guān)系圖2024/8/21第57頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)表3.7圖像類型轉(zhuǎn)換函數(shù)表函數(shù)名函數(shù)功能dither圖像抖動(dòng)，將灰度圖像變成二值圖像或者將真彩色圖像抖動(dòng)成索引圖像。gray2ind將灰度圖像轉(zhuǎn)換成索引圖像。grayslice通過(guò)設(shè)定閾值將灰度圖像轉(zhuǎn)換成索引圖像。im2bw通過(guò)設(shè)定亮度閾值將真彩色圖像、索引圖像、灰度圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像。ind2gray將索引圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像。ind2rgb將索引圖像轉(zhuǎn)換成真彩色圖像。mat2gray將數(shù)值矩陣轉(zhuǎn)換成灰度圖像。rgb2gray將真彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像。rgb2ind將真彩色圖像轉(zhuǎn)換成索引圖像。2024/8/21第58頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（1）RGB圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像：X=rgb2gray(I)：(1)將RGB圖像I轉(zhuǎn)換為灰度圖像X，其中I表示RGB圖像，X表示轉(zhuǎn)換后的灰度圖像。newmap=rgb2gray(map)：將彩色顏色映射表map轉(zhuǎn)化成灰度顏色映射表。其中，map為原圖像的顏色映射表，newmap為轉(zhuǎn)換后的圖像顏色映射表。2024/8/21第59頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)例3.5：將一幅真彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像。I=imread('football.jpg');%讀取文件格式為.jpg，文件名為footblall的圖像信息X=rgb2gray(I);%將RGB圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像figure,subplot(121),imshow(I);%顯示原RGB圖像subplot(122),imshow(X);%顯示轉(zhuǎn)換后的灰度圖像2024/8/21第60頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.22例3.5運(yùn)行結(jié)果（a）原RGB圖像（b）轉(zhuǎn)換后的灰度圖像2024/8/21第61頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（2）RGB圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像：[X,map]=rgb2ind(I,tol)：利用均勻量化的方法將RGB圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像。其中，I就是原RGB圖像，[X,map]是對(duì)應(yīng)生成的索引圖像。[X,map]=rgb2ind(I,N)：利用最小方差量化的方法，將RGB圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像。其中，I就是原RGB圖像，[X,map]對(duì)應(yīng)生成的索引圖像，map中包含至少N種顏色。2024/8/21第62頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)X=rgb2ind(I,map)：通過(guò)與RGB中最相近的顏色進(jìn)行匹配生成顏色映射表map，將RGB圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像。[...]=rgb2ind(...,dither_option)：通過(guò)參數(shù)dither_option來(lái)設(shè)置圖像轉(zhuǎn)換是否進(jìn)行顏色抖動(dòng)，取值為dither時(shí)則表示抖動(dòng)。該參數(shù)項(xiàng)默認(rèn)取值為nodither，表示不進(jìn)行抖動(dòng)。格式中"..."表示根據(jù)顯示任務(wù)的不同可以采取上面介紹的某種格式。。2024/8/21第63頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)例3.6：將RGB圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像。RGB=imread('football.jpg');%讀取圖像信息[X1,map1]=rgb2ind(RGB,64);%將RGB圖像轉(zhuǎn)換成索引圖像，顏色種數(shù)N至少64種[X2,map2]=rgb2ind(RGB,0.2);%將RGB圖像轉(zhuǎn)換成索引圖像，顏色種數(shù)N至少216種map3=colorcube(128);%創(chuàng)建一個(gè)指定顏色數(shù)目的RGB顏色映射表X3=rgb2ind(RGB,map3);figure,subplot(131),imshow(X1,map1);subplot(132),imshow(X2,map2);subplot(133),imshow(X3,map3);2024/8/21第64頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.23例3.6運(yùn)行結(jié)果（a）最小方差法轉(zhuǎn)換后的索引圖像（b）均勻量化法（c）顏色近似法2024/8/21第65頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（3）灰度圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像：[X,map]=gray2ind(I,n)：將灰度圖像I轉(zhuǎn)換為索引圖像，I為原灰度圖像，n為灰度級(jí)數(shù)，默認(rèn)值為64，[X,map]對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換后的索引圖像，map中對(duì)應(yīng)的顏色值為顏色圖gray(n)中的顏色值。

[X,map]=gray2ind(BW,n)：將二值圖像BW轉(zhuǎn)換為索引圖像，其中BW為二值圖像，n為灰度級(jí)數(shù)，默認(rèn)值為2。2024/8/21第66頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)例3.7：將灰度圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像。I=imread('cameraman.tif');%讀取灰度圖像信息[X,map]=gray2ind(I,8);%實(shí)現(xiàn)灰度圖像向索引圖像轉(zhuǎn)換，N取8figure,imshow(I);%顯示原灰度圖像figure,imshow(X,map);%顯示N=8轉(zhuǎn)換后的索引圖像2024/8/21第67頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.24例3.7運(yùn)行結(jié)果（a）原灰度圖像（b）N=8轉(zhuǎn)換后的索引圖像2024/8/21第68頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)I=grayslice(G,n)：將灰度圖像中像素灰度均勻量化為n個(gè)等級(jí)并轉(zhuǎn)換為索引圖像。G表示灰度圖像，n表示灰度級(jí)，I表示轉(zhuǎn)換后的索引圖像。

I=grayslice(G,v)：將灰度圖像按照閾值矢量v進(jìn)行值域劃分并轉(zhuǎn)換為索引圖像。在MATLAB中，將灰度圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像，除了用函數(shù)gray2ind()之外，還可以用函數(shù)grayslice()：2024/8/21第69頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)例3.8：利用閾值法將灰度圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像。I=imread('coins.png');%讀取圖像信息X=grayslice(I,32);%將圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像figure,imshow(I);%顯示原圖像figure,imshow(X,jet(32));%顯示索引圖像2024/8/21第70頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.25例3.8運(yùn)行結(jié)果（a）原灰度圖像（b）轉(zhuǎn)換后的索引圖像2024/8/21第71頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（4）索引圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像：I=ind2gray(X,map)：將具體顏色映射表map的索引圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，去除了索引圖像中的顏色、飽和度信息，保留了圖像的亮度信息。例3.9：將索引圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像。[X,map]=imread('forest.tif');%讀取圖像信息I=ind2gray(X,map);%將索引圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像figure,imshow(X,map);%顯示索引圖像figure,imshow(I);%顯示灰度圖像2024/8/21第72頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)圖3.26例3.9運(yùn)行結(jié)果（a）索引圖像（b）轉(zhuǎn)換后的灰度圖像2024/8/21第73頁(yè)第3章Matlab圖像處理基礎(chǔ)（5）索引圖像轉(zhuǎn)換為RGB圖像：RGB=ind2rgb(X,map)：將索引圖像[X,map]轉(zhuǎn)換為RGB圖像。轉(zhuǎn)換過(guò)程中形成一個(gè)三維數(shù)組，然后將索引圖像的顏色映射表中顏色值賦值給三維數(shù)組。例