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1、第七章Matlab的圖形圖像處理曹慧榮2008.05一、圖形圖像處理的基礎(chǔ)知識。二、Matlab進(jìn)行圖像處理的基本命令。三、示例:染色體識別與統(tǒng)計。一、圖形圖像處理的基礎(chǔ)知識●圖像:直接量化的原始信號形式●圖像的最小單位是像素●用于表現(xiàn)自然影像●圖形:運(yùn)算形成的抽象化產(chǎn)物●圖形由具有方向和長度的矢量表示●用于分析運(yùn)算結(jié)果,簡單圖形表示1、圖形與圖像2、位圖圖像●圖像由基本顯示單元“像素”構(gòu)成圖像像點8bit(28=256色)16bit(216=65536色)24bit(224=16M色)●8位圖像●16位圖像●24位圖像●二進(jìn)制位與圖像之間存在嚴(yán)格的“位映射”關(guān)系●
2、像素由若干個二進(jìn)制位進(jìn)行描述●二進(jìn)制位代表圖像顏色的數(shù)量●具有位映射關(guān)系的圖叫作“位圖”●“位圖”特指圖像3、常見的圖像類型1)二進(jìn)制圖像每一個像素將取離散數(shù)值0或1中的一個。2)索引圖像索引圖像包含一個數(shù)據(jù)矩陣X和一個顏色映射矩陣map。選中圖像中的某一處時,此處的像素值通過數(shù)據(jù)矩陣X,在顏色映射矩陣map中可以找到對應(yīng)的像素。3、常見的圖像類型3)灰度圖像通常用一個數(shù)據(jù)矩陣來描述,圖像的每一個像素點會對應(yīng)到數(shù)據(jù)矩陣中的一個元素.例如,8位灰度圖像中,0代表黑色,255代表白色。4)RGB圖像RGB圖像又稱真彩圖像,它是利用R、G、B三個分量標(biāo)識一個像素的顏色,利
3、用三個基色可以合成任意顏色的原理,對一個尺寸為nXm的彩色圖像來說,在Matlab7.0中則存儲一個nXmX3的多維數(shù)組,其中數(shù)組中的元素定義了圖像中每一個象素的紅、綠、藍(lán)顏色值。(見書395頁)真彩圖像。4、常用圖像存儲格式不同的操作系統(tǒng)、不同的圖像處理軟件所支持的圖像格式是不同的。1)BMP文件保存為*.bmp,BMP是一種Windows標(biāo)準(zhǔn)的點陣式圖形文件格式,常見于Windows附件中的畫筆,這種格式的特點是包含圖像信息比較豐富,幾乎不進(jìn)行壓縮,但占用磁盤空間較大。2)GIF文件保存為*.gif,該格式是CompuServe提供的一種圖形格式,常見于因特網(wǎng)
4、HTML網(wǎng)頁中的動畫(在沒有flash之前),它使用LZW的壓縮方式將文件壓縮而不會占磁盤空間,因此gif格式廣泛應(yīng)用與因特網(wǎng)HTML網(wǎng)頁文檔中,或網(wǎng)絡(luò)上的圖片傳輸,但只能支持8位的圖像文件,它還可以支持透明背景和動畫的圖像格式。3)TIF文件保存為*.tif,該格式是一種應(yīng)用非常廣泛的的無損壓縮圖像格式,用于應(yīng)用程式之間和計算機(jī)平臺之間的交換文件,它的出現(xiàn)使圖像數(shù)據(jù)交換變的簡單。(常見掃描儀掃描的圖片,無壓縮文件較大)4)JPEG格式保存為*.jpg,該格式是目前壓縮率最高的格式,常見于數(shù)碼像機(jī)以及普遍應(yīng)用于圖像顯示和超文本文檔(如網(wǎng)頁)中。在壓縮保存過程中與GI
5、F格式不同,JPEG保留RGB圖像中的所有顏色信息,以失真最小的方式去小一些細(xì)微的數(shù)據(jù)。5)PSD文件保存為*.psd,該格式是photoshop自身默認(rèn)生成的圖像格式文件顏色與分辨率用途.GIF256/96dpi用于動畫、多媒體程序界面,網(wǎng)頁界面.BMP256~224/*dpi用于Windows環(huán)境下的任何場合.TIF256~232/*dpi用于專業(yè)印刷.JPG216~232/*dpi用于數(shù)字圖片保存、傳送.TGA256~224/96dpi用于專業(yè)動畫影視制作.PCD216~232/*dpi用于PHOTOCD●注意:圖像文件的擴(kuò)展名不要輕易修改,否則不能使用圖像文
6、件●數(shù)字化圖像以文件的形式存在,其文件名有嚴(yán)格的約定二、Matlab進(jìn)行圖像處理的基本命令1、讀取一個圖像(imread):A=imread(’filename’)2、顯示圖像(imshow):imshow(’filename’)3、判斷是否為二進(jìn)制圖像(isbw)isbw(’filename’)4、判斷是否為灰度圖像(isgray)isgray(’filename’)二、Matlab進(jìn)行圖像處理的基本命令5、判斷是否為索引圖像(isind):isind(’filename’)6、判讀是否為RGB真彩圖像(isrgb):isrgb(’filename’)7、轉(zhuǎn)換RG
7、B圖像或顏色映像表為灰度圖像(rgb2gray):rgb2gray(’filename’)二、Matlab進(jìn)行圖像處理的基本命令8、轉(zhuǎn)化RGB圖像為索引圖像(rgb2ind)格式:[X,map]=rgb2ind(A,n)n為map中至少包含的顏色,將RGB圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像。9、轉(zhuǎn)化索引圖像為RGB真彩圖像(ind2rgb):格式:A=ind2rgb(X,map)10、把索引圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像:格式:A=ind2gray(X,map)11、轉(zhuǎn)換灰度圖像為索引圖像(gray2ind)三、示例:染色體識別與統(tǒng)計待處理的圖像如下所示。圖像有明顯的噪音,部分染色體有斷開