Matlab圖象處理工具箱Matlab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文件中存儲變量讀入MATLAB的工作空間，各變量名為存儲時(shí)的變量名。load filename X Y %把名為filename的*.mat文件中存儲的X和Y變量讀入MATLAB的工作空間。. 讀入、顯示圖象Load filename-ASCTTLoad filename-MATLoad(filename)可以讀取名為filename的ASCII文件,文件可以存儲各列用空格分開的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 mapload newfile Iwhos . 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。下面對這些函數(shù)進(jìn)行介紹。1、imageImage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，MATLAB將矩陣的每個(gè)元素對應(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、顯示圖象語句用來顯示圖。 load clownimage(X)colormap(map) . 讀入、顯示圖象說明：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能夠自動調(diào)整值域范圍：figure,imagesc(X) . 讀入、顯示圖象ImshowImshow函數(shù)是最常用的顯示各種圖像函數(shù),其語法如下:imshow(I,n)imshow(I,low high)imshow(BW)imshow(X,map) . 讀入、顯示圖象ImshowRGBimshow(I,n)和imshow(I,low high)用于顯示灰度圖像，n為灰度級數(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)過處理的圖像數(shù)據(jù)的值域都會發(fā)生變化。比方對一幅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,那么得不到正確的結(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 high).否那么可用空間. 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)榛蛘撸籭mshow(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； ImshowRGB用于真彩色圖像。colorbarColorbar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)語法格式如下：colorbar(vert)colorbar(horiz)colorbar(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，我們可以用以下語句實(shí)現(xiàn)：. 讀入、顯示圖象mri=uint8(zeros(128,128,1,27);for frm=1:27mri(:,:,:,frm),map=imread(mri.tif,frm);endimshow(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 mrimontage(D,map) . 讀入、顯示圖象Immovie在MATLAB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動畫，其語法格式為：Mov=immovieX，mapImmovie只能使用索引圖像，因此如果要將其它類型的圖像轉(zhuǎn)換成動畫，首先要轉(zhuǎn)換成索引圖像。要在MATLAB中播放這個(gè)動畫，首先要指定調(diào)色板。. 讀入、顯示圖象一般可以用下例語句放映動畫：Colormapmap，moviemov例如load mrimov=immovie(D,map);colormap(map);movie(mov) . 讀入、顯示圖象SubimageMATLAB提供的subplot函數(shù)雖然能將一個(gè)圖像窗口分成幾個(gè)局部，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,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 arrayGrand total is 69840 elements using 69840 bytes. 讀入、顯示圖象圖像讀取函數(shù)為：imread，并把讀取出來的圖像存儲在一個(gè)名為I的數(shù)組中，然后使用imshow來顯示數(shù)組I，使用whos命令來查看圖像數(shù)據(jù)I是如何存儲在內(nèi)存中，用size命令查看圖像的大小。uint8 0, 255uint16 0, 65535double 0, 1. 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圖像比照較低，為了觀察圖像當(dāng)前狀態(tài)下分布情況，可以通過使用imhist函數(shù)創(chuàng)立描述該圖像灰度分布的直方圖。首先使用figure命令創(chuàng)立一個(gè)新的圖像窗口，防止直方圖覆蓋圖像數(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); 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)圖像中灰度值的上下區(qū)分不明顯，無較好的比照度?？梢酝ㄟ^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，從而到達(dá)提高數(shù)組I的比照度。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(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)可以觀察上述語句寫了什么內(nèi)容在磁盤上。值得注意的是：在imfinfo函數(shù)語句行未尾不要加上分號，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)圖象背景圖像中心位置的背景亮度高于其它局部的亮度，使用imopen函數(shù)和一個(gè)半徑為15的圓盤形結(jié)構(gòu)元素對輸入的圖像I進(jìn)行形態(tài)翻開操作。形態(tài)翻開操作將會刪除那些不完全包括在半徑為15的圓盤中的對象，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象將背景圖像bg從原始圖像I中減去，從而創(chuàng)立一個(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)圖象比照度從圖可看出，修改后的圖像很暗，可以使用imadjust函數(shù)來調(diào)節(jié)圖像的比照度，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(I3);level=graythresh(I3);bw=im2bw(I3,level);figure,imshow(bw)對圖象作二值化變成二進(jìn)制圖象通過使用最大類間方差法找到圖片的一個(gè)適宜的閾值函數(shù)graythresh和im2bw創(chuàng)立一個(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命令來選擇并顯示已標(biāo)記的對象和局部背景內(nèi)的像素。選擇一個(gè)較小的矩陣來進(jìn)行這項(xiàng)操作，以保證顯示的像素值不會引起MATLAB命令窗口聽滾動。以下語句將使用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)，其形狀會變成十字形，通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)并進(jìn)行拖動來選擇一個(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)好方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)對象都將被映射為相關(guān)調(diào)色板中的不同顏色，使用函數(shù)label2rgb來到達(dá)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MATLAB的colormap函數(shù)來返回，比方colormap(jet)等。也可以根據(jù)要求自己定義。默認(rèn)為colormap(jet)。 zerocolor對應(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應(yīng)方式，默認(rèn)為noshuffle，即根據(jù)L的數(shù)值來對應(yīng)顏色。另外可以取值為shuffle，說明使用偽隨機(jī)方式來對應(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)算圖象中對象的統(tǒng)計(jì)屬性regionprops命令可以用來調(diào)節(jié)圖像中對象或區(qū)域的屬性，并將這些屬性返回到一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組中。當(dāng)調(diào)用regionprops函數(shù)來返回一個(gè)包含圖像中所有米粒閾值的根本屬性度量結(jié)構(gòu)體時(shí)，使用以下MATLAB函數(shù)來計(jì)算閾值對象的一些統(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)元素對應(yīng)不同的區(qū)域， 例如：L 中等于整數(shù)1的元素對應(yīng)區(qū)域1；L 中等于整數(shù)2的元素對應(yīng)區(qū)域2;以此類推。 返回值STATS 是一個(gè)長度為 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。 properties 可以是由逗號分割的字符串列表，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，那么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 沒有指定或者等于 basic，那么屬性 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命令來返回這個(gè)最大尺米粒的標(biāo)記號，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?。篴verage=mean(allgrains)繪制一個(gè)包含20柱的直方圖來說明米粒大小分布情況。Hist(allgrains,20);計(jì)算圖象中對象的統(tǒng)計(jì)屬性average=.