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MATLAB图像处理基础
减小字体
增大字体2.2.1 图像文件格式及图像类型
1．MATLAB支持的几种图像文件格式：
⑴JPEG（Joint Photogyaphic Expeyts Group）：一种称为联合图像专家组的图像压缩格式。
⑵BMP（Windows Bitmap）：有1位、4位、8位、24位非压缩图像，8位RLE（Run length Encoded）的图像。文件内容包括文件头（一个BITMAP FILEHEADER数据结构）、位图信息数据块（位图信息头BITMAP INFOHEADER和一个颜色表）和图像数据。
⑶PCX（Windows Paintbrush）：可处理1位、4位、8位、16位、24位等图像数据。文件内容包括文件头、图像数据和扩展色图数据。
⑷TIFF（Tagged Iamge File Format）：处理1位、4位、8位、24位非压缩图像，1位、4位、8位、24位packbit压缩图像，1位CCITT压缩图像等。文件内容包括文件头、参数指针表与参数域、参数数据表和图像数据四部分。
⑸PNG（Portable Network Graphics）：包括1位、2位、4位、8位和16位灰度图像，8位和16位索引图像，24位和48位真彩色图像。
⑹GIF（Graphics Interchange Format）：任何1位到8位的可交换的图像。
⑺HDF（Hierarchial Data Format）：有8位、24位光栅图像数据集。
⑻ICO（Windows Icon resource）：有1位、4位、8位非压缩图像。
⑼CUR（Windows Cursor resource）：有1位、4位、8位非压缩图像。
⑽XWD（X Windows Dump）：包括1位、8位Zpixmaps，XYBitmaps，XYPixmmmaps。
⑾RAS（Sun Raster image）：有1位bitmap、8位索引、24位真彩色和带有透明度的32位真彩色。
⑿PBM（Portable Bitmap）。
⒀PGM（Portable Graymap）。
⒁PPM（Portable Pixmap）。
2．MATLAB支持五种图像类型，即二值图像、索引图像、灰度图像、RGB图像和多帧图像阵列。有关它们的定义见下表2.1。
表2.1 图像类型及其对应的像素数据类型
|
图像类型 |
Double数据 |
uint8和uint16数据 |
|
二值图像 |
图像为m×n的整数矩阵，元素值范围[0,1] |
图像为m×n的整数矩阵，元素值范围[0,1] |
|
索引图像 |
图像为m×n的整数矩阵，元素值范围[0,p] |
图像为m×n的整数矩阵，元素值范围[0,p-1] |
|
灰度图像 |
图像为m×n的浮点数矩阵，元素值范围[0,1] |
图像为m×n的整数矩阵，元素值范围[0,255]或[0,65535] |
|
RGB图像 |
图像为m×n×3的浮点数矩阵，元素值范围[0,1] |
图像为m×n×3的整数矩阵，元素值范围[0,255]或[0,65535] |
其中，多帧图像阵列是由多帧图像组成的，每一帧图像可以为前四种图像中的一种，但组成一个多帧图像阵列的图像必须为同一种。cat函数可以将具有相同尺寸的几个独立图像存成多帧文件。对于多帧图像也可以从中提取单帧。
2.2.2 图像类型判断及转换
1．在MATLAB中如果要判断一个图像文件的类型，可使用如下指令：
l isbw：若图像为二值图像，则返回真。
l isgray：若图像为灰度图像，则返回真。
l isind：若图像为索引图像，则返回真。
l isrgb：若图像为RGB图像，则返回真。
2．在MATLAB系统中，要将一个类型的图像文件转换成另一个类型的图像文件，只需将前一个文件的图像数据用imread读出，再用imwrite以适当的格式写到后一个图像文件中去即可。另外，要将灰度图像I转换成RGB图像，可运用cat指令。cat函数可以把一些单一的图像合并成图像序列。在图像序列中每个图像需有相同的大小，如果是索引图像，色图也要一致。
此外，MATLAB还提供了若干函数，用于图像类型的转换。这些函数有：
l dither：用抖动法（dithering）转换图像。该函数通过颜色抖动（颜色抖动即改变边沿像素的颜色，使像素周围的颜色近似于原始图像的颜色，从而以空间分辨率来换取颜色分辨率）来增强输出图像的颜色分辨率。该函数可以把RGB图像转换成索引图像或把灰度图像转换成二值图像。
l gray2ind：灰度图像或二值图像向索引图像转换。
l grayslice：设定阈值将灰度图像转换为索引图像。
l im2bw：设定阈值将灰度、索引、RGB图像转换为二值图像。
l im2double：将图像数组转换为double型。
l im2uint8：将图像数组转换为uint8型。
l im2uint16：将图像数组转换为uint16型。该函数不支持二值图像序列的转换。
l ind2gray：索引图像向灰度图像转换。
l ind2rgb：索引图像向RGB图像转换。
l mat2gray：将一个数据矩阵转换为灰度图像。
l rgb2gray：RGB图像向灰度图像转换或将彩色色图转换成灰度色图。
l rgb2ind：RGB图像向索引图像转换。包含三种不同方法：均衡量化、最小值量化、色图映射。
l im2java：一般图像向Java图像转换。
l label2rgb：标志图像向RGB图像转换。
2.2.3 图像的查询及读写
在MATLAB中要查询一个图像文件的信息，只要用imfinfo指令加上文件及其完整路径名即可。函数调用格式为：
info = imfinfo(fil