Matlab图像处理(01)-Matlab基础

枫竹梦对于Matlab几乎是零基础，只是在上学的时候稍稍接触一点，万万没有想到现在还能用到Matlab。进入正题>>>

图像的基本概念

一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y)，x和y表示空间坐标，f在(x,y)处的取值(振幅)为图像在该点的亮度。对于灰度图像来讲，即为灰度。对于RGB彩色系统来讲，即为R、G、B三个分量图像的灰度的合成。

要将一幅图像转换为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。将坐标数字化称为取样，将振幅数字化称为量化。当f和x,y分量的振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。

一幅有着M行N列的图像，称图像的大小为MxN。在多数的图像处理书箱中图像的原点字义在(x,y)=(0,0)处。所以x的取值为从0到M-1，y的取值为从0到N-1。在Matlab中原点定义在(1,1)处。

Matlab图像处理基本函数

首先需要了解的是如何读取图像，显示图像，保存图像。

读取图像

读取图像使用imread()如：

imread('image_filename')

支持的图像格式有TIFF、JPEG、GIF、BMP、PNG、XWD(X Window转储)。

注意：文件名需要写明扩展名，不可省略。文件名使用单引号来界定。如果需要让Matlab不输出读取结果，则以分号结尾。

当文件中不包含路径信息时，默认从当前目录中进行文件的查找，如果使用其他目录中的文件可以使用相对目录或者绝对路径的形式。

image = imread('test.jpg');

将读取的数据保存在变量image中。

size(image)

给出图像的大小，以数组的形式给出。当前为了得到图像的行数和列数，可以这样：

[M, N] = size(image);

M即为图像的行数，N为图像的列数。

当然也可以使用whos命令进行查看：

>> whos image

  Name          Size                Bytes  Class    Attributes

  image      1029x1248            1284192  uint8

上面的>>为Matlab的命令提示符。

显示图像

显示图像的函数为

imshow(f, G)

f为图像的数组，也就是上面使用imread读取的结果。G是显示该图像的灰度级数，如果省略G，默认灰度级数是256。

imshow(f, [low, high])

会将所有小于或等于low的值都显示为黑色。所有大于或等于high的值显示为白色。介于二者之间的按照默认的级数显示为中等亮度值。

imshow(f, [])

会将low设置为数组f的最小值，将变量high设置为数组f的最大值。这对于输出动态范围较小或者既有正值又有负值的图像非常有用。

在Matlab中如果需要显示另一幅图片，直接使用imshow会在已打开的figure窗口中显示图像，若要在新的窗口中显示图像可以使用figure函数，如：

figure, imshow(image)

同时显示两幅图片：

imshow(image1), figure, imshow(image2)

在Matlab的较早版本中，使用pixval函数可以交互地显示像素的亮度值。在较的新的版本中使用impixelinfo函数替代了pixval。如下图左下角：

保存图像

保存图像的函数是imwrite，语法为imwrite(image, 'filename')，filename必须包含合法的图片扩展名，否则需要提供第三个参数如:

imwrite(image, 'image1', 'tif');

imwrite(image, 'image2.tif');

在filename中不包含路径信息，则将文件写在当前工作目录中。对于JEPG格式的图片，语法为：

imwrite(image, 'image3.jpg', 'quality', 70)

最后的数字70，表示JPEG的压缩的质量，为0～100之间，数值越大，质量越好。默认为75。

使用函数imfinfo可以显示图像的其他信息，如：

>> imfinfo bubbles5.jpg

ans = 

           Filename: 'bubbles5.jpg'

        FileModDate: '24-Apr-2017 23:38:34'

           FileSize: 7904

             Format: 'jpg'

      FormatVersion: ''

              Width: 720

             Height: 688

           BitDepth: 8

          ColorType: 'grayscale'

    FormatSignature: ''

    NumberOfSamples: 1

       CodingMethod: 'Huffman'

      CodingProcess: 'Sequential'

            Comment: {}

可以看到，图像文件的大小为7904字节，宽高信息，8位灰度图像等。

当然可以将图像的信息保存在变量中，在后续的计算中进行使用。

k = imfinfo('bubbles5.jpg');

width = k.Width;