《Matlab圖象處理工具箱.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《Matlab圖象處理工具箱.ppt（47頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、Matlab圖象處理工具箱,3.1Matlab圖象處理初步,讀入、顯示圖象,Imread函數(shù)用于讀入各種圖像文件，其語(yǔ)法格式為： I=imread(filename.fmt) X,map=imread(filename.fmt) 其中參數(shù)fmt指定了圖像的格式?？蛇x的值為curbmphdficojpgpcxpngtif和xwd。默認(rèn)的文件目錄為當(dāng)前MATLAB的工作目錄。,讀入、顯示圖象,在MATLAB中讀取圖像還經(jīng)常使用load這個(gè)命令。load的功能是從*.mat文件中讀取變量。 Load格式為： load filename %把名為filename的*.mat文件中存儲(chǔ)變量讀入MATLA

2、B的工作空間，各變量名為存儲(chǔ)時(shí)的變量名。 load filename X Y %把名為filename的*.mat文件中存儲(chǔ)的X和Y變量讀入MATLAB的工作空間。,讀入、顯示圖象,Load filename.ext Load filename-ASCTT Load filename-MAT Load(filename) Load filename.ext可以讀取名為filename的ASCII文件,文件可以存儲(chǔ)各列用空格分開的ASCII格式的變量值. Load filename-ASCTT和Load filename-MAT決定是以ASCII格式還是以二進(jìn)制格式讀取變量,讀入、顯示圖象,當(dāng)用

3、字符串格式文件名稱時(shí), Load(filename)可以直接讀取名為filename的*.mat文件. 例如 I,map=imread(pout.tif); save newfile I map load newfile I whos,讀入、顯示圖象,MATLAB及圖像處理工具箱的顯示功能非常強(qiáng)大，不僅可以用來(lái)顯示各種類型的圖像，還可以用多種方式顯示圖像及圖像序列。下面對(duì)這些函數(shù)進(jìn)行介紹。 1、image Image是MATLAB本身提供的最原始的圖像顯示函數(shù)，其使用格式如下： image(X);,讀入、顯示圖象,colormap(map)； 為了用image函數(shù)顯示由矩陣表示的圖像，MATL

4、AB將矩陣的每個(gè)元素對(duì)應(yīng)到當(dāng)前調(diào)色板的一行，并取這一行的顏色值作為該點(diǎn)的顏色。因此顯示圖像時(shí)必須先指定調(diào)色板，才能真實(shí)地表示圖像。 例如：MATLAB預(yù)存的一組圖像數(shù)據(jù)，包含圖像矩陣X和調(diào)色板矩陣map，下面的,讀入、顯示圖象,語(yǔ)句用來(lái)顯示圖。 load clown image(X) colormap(map),讀入、顯示圖象,說(shuō)明：clown也是MATLAB預(yù)存的一個(gè)mat文件，里面包含一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣X和一個(gè)調(diào)色板,map。另一個(gè)與image函數(shù)相似的函數(shù)是imagesc，兩者的區(qū)別在于imagesc能夠自動(dòng)調(diào)整值域范圍： figure,imagesc(X),讀入、顯示圖象,Imshow Im

5、show函數(shù)是最常用的顯示各種圖像函數(shù),其語(yǔ)法如下: imshow(I,n) imshow(I,low high) imshow(BW) imshow(X,map),讀入、顯示圖象,Imshow（RGB） imshow(I,n)和imshow(I,low high)用于顯示灰度圖像，n為灰度級(jí)數(shù)目，默認(rèn)值為256。low high為圖像數(shù)據(jù)的值域。在很多情況下，經(jīng)過(guò)處理的圖像數(shù)據(jù)的值域都會(huì)發(fā)生變化。比如對(duì)一幅double型的灰度圖像濾波后，圖像數(shù)據(jù)的值域已不在0,1中了,如果還用前面的顯示方法,則得不到正確的結(jié)果.如果清楚地知道數(shù)據(jù)的值域low high可以使用調(diào)用imshow(I,low h

6、igh).否則可用空間,讀入、顯示圖象,向量為參數(shù),即imshow(I,). imshow(BW)用于顯示二值圖像，圖像的數(shù)據(jù)類型可以是double和uint8，值域?yàn)榛蛘?；imshow(X,map)用于顯示索引圖像，X為數(shù)據(jù)圖像矩陣，map為調(diào)色板； Imshow（RGB）用于真彩色圖像。 colorbar Colorbar函數(shù)用于顯示顏色條，并將圖像中使用到的色彩排列在圖像旁邊，這樣可以根據(jù)圖像的色彩確定各像素的值。這對(duì)于用圖像表示灰度范圍不在通常范圍的情況非常有用。,讀入、顯示圖象,Colorbar函數(shù)語(yǔ)法格式如下： colorbar(vert) colorbar(horiz) colo

7、rbar(h) Colorbar 其中colorbar(vert)、colorbar(horiz)分別指定了顏色的顯示方式為垂直或水平，默認(rèn)值為垂直。colorbar(h)將顏色條放在指定的坐標(biāo)軸h上。,讀入、顯示圖象, I=imread(trees.tif); imshow(I) colormap(jet(64) colorbar,讀入、顯示圖象,Montage 多幀圖像指的是包含不止一幅圖像的圖像，MATLAB中支持多幀圖像的文件格式有HDF和TIFF兩種。多幀圖像的顯示方式也有兩種，一種是顯示多幀圖像中的一幀，另一種是同時(shí)顯示多幀圖像的所有幀。例如讀取圖像mri的第3幀，我們可以用下列語(yǔ)

8、句實(shí)現(xiàn)：,讀入、顯示圖象,mri=uint8(zeros(128,128,1,27); for frm=1:27 mri(:,:,:,frm),map=imread(mri.tif,frm); end imshow(mri(:,:,:,3),map) 另外還可以同時(shí)顯示多幀圖像中的所有幀，這是由montage函數(shù)完成，其語(yǔ)法為：,讀入、顯示圖象,Montage(I) %拼接灰度圖像 Montage(X,map) %拼接索引圖像 Montage(RGB) %拼接真彩色圖像 下面的例子將序列圖像拼接顯示. load mri montage(D,map),讀入、顯示圖象,Immovie 在MATLA

9、B中，我們不但可以單獨(dú)顯示多幀，同時(shí)顯示所有幀，還可以用動(dòng)畫的方式顯示幀，Immovie函數(shù)即可以將多幀圖像轉(zhuǎn)換成MATLAB動(dòng)畫，其語(yǔ)法格式為： Mov=immovie（X，map） Immovie只能使用索引圖像，因此如果要將其它類型的圖像轉(zhuǎn)換成動(dòng)畫，首先要轉(zhuǎn)換成索引圖像。要在MATLAB中播放這個(gè)動(dòng)畫，首先要指定調(diào)色板。,讀入、顯示圖象,一般可以用下例語(yǔ)句放映動(dòng)畫： Colormap（map），movie（mov） 例如 load mri mov=immovie(D,map); colormap(map); movie(mov),讀入、顯示圖象,Subimage MATLAB提供的sub

10、plot函數(shù)雖然能將一個(gè)圖像窗口分成幾個(gè)部分，但同一個(gè)圖像窗口內(nèi)只能有一個(gè)調(diào)色板。而MATLAB圖像處理工具箱的Subimage函數(shù)可在一個(gè)圖像窗口內(nèi)使用多個(gè)調(diào)色板，使得各種圖像能在同一個(gè)圖像窗口中顯示。 Subimage函數(shù)的語(yǔ)法格式為：,讀入、顯示圖象,subimage(X,map) %在一個(gè)窗口里顯示多個(gè)索引圖像。 subimage(I) %在一個(gè)窗口里顯示多個(gè)灰度圖像。 subimage(RGB) %在一個(gè)窗口里顯示多個(gè)真彩圖像。 subimage(x,y,) %將圖像按指定的坐標(biāo)(x,y)顯示. 下面的例子將顯示兩幅具有不同調(diào)色板的圖像.,讀入、顯示圖象, load trees X2

11、,map2=imread(forest.tif); subplot(121),subimage(X,map) subplot(122),subimage(X2,map2),讀入、顯示圖象,I=imread(pout.tif) ; imshow(I); whos; size(I);,Name Size Bytes Class I 291x240 69840 uint8 array Grand total is 69840 elements using 69840 bytes,讀入、顯示圖象,圖像讀取函數(shù)為：imread，并把讀取出來(lái)的圖像pout.tif存儲(chǔ)在一個(gè)名為I的數(shù)組中，然后使用imsh

12、ow來(lái)顯示數(shù)組I，使用whos命令來(lái)查看圖像數(shù)據(jù)I是如何存儲(chǔ)在內(nèi)存中，用size命令查看圖像的大小。,讀入、顯示圖象,I=imread(pout.tif) ; imshow(I); whos; size(I); f=imread(D:myimage lena256.jpg) ;,實(shí)現(xiàn)直方圖均衡化,上圖的pout.tif圖像對(duì)比較低，為了觀察圖像當(dāng)前狀態(tài)下分布情況，可以通過(guò)使用imhist函數(shù)創(chuàng)建描述該圖像灰度分布的直方圖。首先使用figure命令創(chuàng)建一個(gè)新的圖像窗口，避免直方圖覆蓋圖像數(shù)組I的顯示結(jié)果。其程序如下：,實(shí)現(xiàn)直方圖均衡化,I=imread(pout.tif) ; imshow(I)

13、; figure, imhist(I);,實(shí)現(xiàn)直方圖均衡化,由運(yùn)行結(jié)果可知，圖像沒(méi)有覆蓋整個(gè)灰度范圍0，255，僅在較狹窄范圍內(nèi)，同時(shí)圖像中灰度值的高低區(qū)分不明顯，無(wú)較好的對(duì)比度?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)用histeq函數(shù)將圖像的灰度值擴(kuò)展到整個(gè)灰度范圍中，從而達(dá)到提高數(shù)組I的對(duì)比度。其程序如下：,實(shí)現(xiàn)直方圖均衡化,I2=histeq(I); figure, imshow(I2); figure, imhist(I2);,保存圖象,將新調(diào)節(jié)后的圖像I2保存到磁盤中。假設(shè)希望將該圖像保存為JPG格式圖像文件，使用imwrite函數(shù)并指定一個(gè)文件名，該文件的擴(kuò)展名為.jpg。其程序?yàn)椋?保存圖象,imwrite

14、(I2, pout2.jpg) ; imwrite(I2, D:myimage pout2.jpg) ; I3=imread(pout2.jpg); Figure,imshow(I3),檢查新生成文件的內(nèi)容,利用imfinfo函數(shù)可以觀察上述語(yǔ)句寫了什么內(nèi)容在磁盤上。值得注意的是：在imfinfo函數(shù)語(yǔ)句行未尾不要加上分號(hào)，以保證MATLAB能夠顯示圖像輸出結(jié)果；另外，要保證此時(shí)的路徑與調(diào)用imwrite時(shí)的路徑一致。其程序如下： imfinfo(pout2.jpg),圖象處理的應(yīng)用例子,估計(jì)圖象背景 圖像rice.tif中心位置的背景亮度高于其它部分的亮度，使用imopen函數(shù)和一個(gè)半徑為1

15、5的圓盤形結(jié)構(gòu)元素對(duì)輸入的圖像I進(jìn)行形態(tài)打開操作。形態(tài)打開操作將會(huì)刪除那些不完全包括在半徑為15的圓盤中的對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)背景亮度的估計(jì)，其程序如下：,圖象處理的應(yīng)用例子,clear;close all; I=imread(rice.tif) ; imshow(I); bg=imopen(I,strel(disk,15);,圖象處理的應(yīng)用例子,clear; close all; I=imread(rice.tif) ; imshow(I); bg=imopen(I,strel(disk,15); I2=imsubtract(I,bg); figure, imshow(I2);,原始圖象減去背景圖

16、象 將背景圖像bg從原始圖像I中減去，從而創(chuàng)建一個(gè)新的、背景較為一致的圖像，其程序如下：,圖象處理的應(yīng)用例子,bg=imopen(I,strel(disk,15); I2=imsubtract(I,bg); figure, imshow(I2); I3=imadjust(I2,stretchlim(I2),0,1); figure, imshow(I3);,調(diào)節(jié)圖象對(duì)比度 從圖可看出，修改后的圖像很暗，可以使用imadjust函數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)圖像的對(duì)比度，并顯示調(diào)節(jié)后的效果。,圖象處理的應(yīng)用例子,I3=imadjust(I2,stretchlim(I2),0,1); figure, imshow(I

17、3); level=graythresh(I3); bw=im2bw(I3,level); figure,imshow(bw),對(duì)圖象作二值化變成二進(jìn)制圖象 通過(guò)使用最大類間方差法找到圖片的一個(gè)合適的閾值函數(shù)graythresh和im2bw創(chuàng)建一個(gè)新的二值圖像bw，其程序如下：,圖象處理的應(yīng)用例子,level=graythesh(I3); bw=im2bw(I3,level); figure,imshow(bw) labeled,numobjects =bwlabel(bw,4);,檢查圖象中的對(duì)象個(gè)數(shù) 為了確定圖像中的米粒的個(gè)數(shù)，使用bwlabel（標(biāo)記二值圖像中的白點(diǎn)）函數(shù)，該函數(shù)標(biāo)示了二

18、值圖像bw中的所有相關(guān)成分。,numobjects= 101,圖象處理的應(yīng)用例子,使用imcrop命令來(lái)選擇并顯示已標(biāo)記的對(duì)象和部分背景內(nèi)的像素。選擇一個(gè)較小的矩陣來(lái)進(jìn)行這項(xiàng)操作，以保證顯示的像素值不會(huì)引起MATLAB命令窗口聽滾動(dòng)。以下語(yǔ)句將使用imcrop命令進(jìn)行交互式的操作。當(dāng)鼠標(biāo)位于圖像范圍內(nèi)時(shí)，其形狀會(huì)變成十字形，通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)并進(jìn)行拖動(dòng)來(lái)選擇一個(gè)標(biāo)記區(qū)域。選擇完成后， imcrop命令將顯示用戶指定的標(biāo)記區(qū)域：,圖象處理的應(yīng)用例子,grain=imcrop(labeled) 觀察標(biāo)記矩陣的一個(gè)好辦法就是將其顯示為一個(gè)偽彩色的索引圖像。在偽彩色圖像中，標(biāo)記矩陣中的每一個(gè)對(duì)象都將被映射為

19、相關(guān)調(diào)色板中的不同顏色，使用函數(shù)label2rgb來(lái)達(dá)到這一目的。函數(shù)label2rgb可以指定調(diào)色板、背景顏色以及標(biāo)記矩陣中的對(duì)象將如何被映射為調(diào)色，其調(diào)用格式如下：,圖象處理的應(yīng)用例子,RGB = label2rgb(L) RGB = label2rgb(L, map) RGB = label2rgb(L, map, zerocolor) RGB = label2rgb(L, map, zerocolor, order) L為標(biāo)記矩陣(可由labelmatrix, bwlabel, bwlabeln, watershed返回) map為n*3的矩陣，可以通過(guò)MATLAB的colormap函

20、數(shù)來(lái)返回，比如colormap(jet)等。也可以根據(jù)要求自己定義。默認(rèn)為colormap(jet)。 zerocolor對(duì)應(yīng)于標(biāo)記0的顏色 ，默認(rèn)為白色。 order為標(biāo)記矩陣和顏色映射表對(duì)應(yīng)方式，默認(rèn)為noshuffle，即根據(jù)L的數(shù)值來(lái)對(duì)應(yīng)顏色。另外可以取值為shuffle，說(shuō)明使用偽隨機(jī)方式來(lái)對(duì)應(yīng)。,圖象處理的應(yīng)用例子,RGB_label=label2rgb(labeled,spring,c,shuffle); figure,imshow(RGB_label),圖象處理的應(yīng)用例子,計(jì)算圖象中對(duì)象的統(tǒng)計(jì)屬性 regionprops命令可以用來(lái)調(diào)節(jié)圖像中對(duì)象或區(qū)域的屬性，并將這些屬性返回到

21、一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組中。當(dāng)調(diào)用regionprops函數(shù)來(lái)返回一個(gè)包含圖像中所有米粒閾值的基本屬性度量結(jié)構(gòu)體時(shí)，使用以下MATLAB函數(shù)來(lái)計(jì)算閾值對(duì)象的一些統(tǒng)計(jì)屬性：首先使用max獲取最大的米粒大小，其調(diào)用格式如下：,圖象處理的應(yīng)用例子,STATS = regionprops(L,properties) 描 述：測(cè)量標(biāo)注矩陣 L中每一個(gè)標(biāo)注區(qū)域的一系列屬性。L 中不同的正整數(shù)元素對(duì)應(yīng)不同的區(qū)域， 例如：L 中等于整數(shù)1的元素對(duì)應(yīng)區(qū)域1；L 中等于整數(shù)2的元素對(duì)應(yīng)區(qū)域2;以此類推。 返回值STATS 是一個(gè)長(zhǎng)度為 max(L(:)的結(jié)構(gòu)數(shù)組,結(jié)構(gòu)數(shù)組的相應(yīng)域定義了每一個(gè)區(qū)域相應(yīng)屬性下的度量。 prop

22、erties 可以是由逗號(hào)分割的字符串列表，包含字符串的單元數(shù)組，單個(gè)字符串 all 或者 basic。如果 properties 等于字符串 all，則所有下述字串列表中的度量數(shù)據(jù)都將被計(jì)算，如果properties 沒(méi)有指定或者等于 basic，則屬性 Area、Centroid 和BoundingBox 將被計(jì)算。,圖象處理的應(yīng)用例子,labeled,numobjects =bwlabel(bw,4)； graindata=regionprops(labeled,basic); allgrains=graindata.Area; max(allgrains),計(jì)算圖象中對(duì)象的統(tǒng)計(jì)屬性,ans= 404,圖象處理的應(yīng)用例子,graindata=regionprops(labeled,basic); allgrains=graindata.Area; max(allgrains); Biggrain=find(allgrains =404),使用find命令來(lái)返回這個(gè)最大尺米粒的標(biāo)記號(hào)，其程序如下：,biggrain= 59,圖象處理的應(yīng)用例子,獲取米粒的平均大?。?average=mean(allgrains) 繪制一個(gè)包含20柱的直方圖來(lái)說(shuō)明米粒大小分布情況。 Hist(allgrains,20);,計(jì)算圖象中對(duì)象的統(tǒng)計(jì)屬性,average= 175.0396,