MATＬAＢ数字图像处理1 概述ＢW=ｄitheｒ(I)灰度转成二值图；Ｘ=ｄitｈer（RＧB,ｍap)RＧB转成灰度图，用户需要提供一个Cｏlorｍap;［X，maｐ]＝grａy2inｄ(Ｉ,n)灰度到索引;[X,mａp]=grａy２ｉnd（BＷ,n)二值图到索引，ｍap可由grａｙ(n）产生。

灰度图n 默认64，二值图默认２;X=grａylｉce（I,n）灰度图到索引图，门限１/n,2/ｎ,…,(n-1）／n,X=graｙlｉｃe(I，ｖ)给定门限向量v；BW=im２bw(I,levｅl)灰度图I到二值图；BW=im2bw(Ｘ,map,levｅl)索引图X到二值图；ｌevel是阈值门限，超过像素为1,其余置0,lｅvｅl在[0,1]之间。

ＢW=im2ｂｗ(RGＢ,leｖｅl)ＲＧＢ到二值图;I=iｎd2gray（Ｘ,mａp)索引图到灰度图;RＧＢ=ind2rｇb(Ｘ,maｐ）索引图到ＲGB;I＝ｒgb２gray(RGB)RGB到灰度图。

2 图像运算2.１图像的读写MATLAＢ支持的图像格式有bｍp，gif,ico,jｐｇ，png，cur，ｐcx,xwd和tｉf。

读取(imread):[1］Ａ=imreaｄ(fｉlenaｍe,fmt)［2] [Ｘ,ｍaｐ］=imrｅad（ｆiｌｅｎame,fｍt）［3] ［…]＝iｍｒead（ｆiｌｅnamｅ)［4] […]=imread(UＲL,…)说明:filenａme是图像文件名,如果不在搜索路径下应是图像的全路径,fmｔ是图像文件扩展名字符串。

前者可读入二值图、灰度图、彩图(主要是RGＢ);第二个读入索引图，map 为索引图对应的Ｃolormap,即其相关联的颜色映射表，若不是索引图则ｍap为空。

URＬ表示引自Ｉntｅrnet ＵRL中的图像。

写入(iｍｗrite):[1] R=imwrite(A,fileｎaｍe，fｍｔ)；[2] Ｒ=imwriｔe(X,map,fiｌename,ｆmt);[３] R＝ｉｍwritｅ(…,filenaｍｅ);[4] R=iｍｗrite(…，Param1,Val1,Pａraｍ2,Vａl2)说明:针对第四个,该语句用于指定ＨDF,JPEＧ,PBＭ,PGM,PNG,PPM,ＴIＦＦ等类型输出文件的不同参数。

例如ＨDF的Qualｉtｙ,Compreｓｓioｎ,ＷｒｉｔeMode;JPEＧ的BiｔＤｅpｔh，Cｏmｍent：Ｅmｐtｙor not，Mode:ｌossy oｒｌossless，Quality等。

２．2 图像的显示方法1：使用Imaｇe Viｅwer(图像浏览器），即运用imｖiｅw函数。

同时显示多帧图像的所有帧,可用到m ｏntage 函数。

改变显示大小：im ｖiew(X,ｍap,’I ｎti ａｌMagni ｆica ｔit ｉon ’,’f ｉt ’）, Ｉnti ａlMagni ｆi ｃatit ｉｏn 默认值为100,即１00%显示,设置为fit 则全屏显示。

关闭:imv ｉｅw c ｌose all 。

I ｍage Ｖie ｗe ｒ还提供了三个工具:全景查看窗口（导航功能)、像素区域工具、图像信息窗口。

方法2:使用图形图像视窗,即运用ims ｈo ｗ函数。

ﻩ调用true ｓize 函数来设定图像到屏幕像点的映射关系。

ﻩ可以运用g ｅtimage 函数来将当前显示的图像赋值给一个变量。

ﻩ调用格式:[1] ims ｈｏｗ(I,n);\\ｎ为灰度级 [2] i ｍs ｈow （I,［low,ｈigh]）；＼\指定I 的数据范围［3] imsh ｏｗ(BW);\\显示二值图像ＢＷ,0为黑色,1为白色 [4] imsh ｏw(X,m ａｐ)；\\索引图像 ［5] i ｍs ｈo ｗ(ＲGB);[6］ ｉmshow （…，ｄisp ｌay_option);\\显示图像的方式，选择‘notruesize ’或者‘ｔure ｓize ’[7] imshow （x,y,A ，…)；\\ｘ,y 建立非默认的空间坐标系统 [8］ imsh ｏｗ filen ａme;［9］ ｈ＝imsho ｗ(…)\\h 表示被显示图像的句柄2.3 图像的代数运算［1] 相加(ｉｍa ｄｄ）： Z=ｉm ａdd(X,Y)\\存为8位;Z=ｉmadd(X,Y,’ui ｎt 1６’)＼＼存为1６位。

ﻩ[2］ 求补(im ｃomp ｌem ｅnt ）: IM ２=imc ｏmpleme ｎt(ＩM1)。

ﻩ[３] 减法(i ｍs ｕbtract 或者imabsdif ｆ):Z=imsubtract （Ｘ,Y)＼＼差值结果小于0的赋值为0； Ｚ=ｉmabsdiff(X,Y)＼\ 差值结果取绝对值。

ﻩ[4] 乘法(ｉmm ｕlt ｉply): Z=i ｍｍult ｉp ｌｙ(X,Y)。

ﻩ[5] 除法(ｉmdivide ）： Z ＝ｉmd ｉvi ｄe(X,Y)。

２.4 点运算ﻩ灰度变换函数ＧST ：B(x,y)=f[A(x,y)]。

其中有: [1］线性点运算B ()f A A αβ==+; ［2]非线性点运算； [3]直方图修正。

2．5 图像的集合运算ﻩ改变大小imresizｅ:Ｙ=imreｓize（X,M，ｍethod）,其中M为放大的倍数，method有如下几种插值方式neaｒeｓt,bｉlinｅar，bicuｂｉc。

也可以规定输出图像大小，［ｈeng,zoｎg］。

图像旋转iｍrotａte：Ｙ＝imrotａｔe(X,angle，ｍetｈoｄ,’croｐ’)，anｇｌe表示逆时针旋转，mｅｔhod同imｒesize的用法，crop表示将旋转以后的图像取与原图像大小相同的中心部分取出。

ﻩ比例缩放iｍresizｅ：同改变大小。

空间变换iｍtransｆorｍ:B=imtraｎｓforｍ(A,TFORM，ｐaraｍ１,val1，parａm２,val2），其中TFORM为makefoｒm或者cp２ｔｆｏrm产生的结果。

如TＦＯRM=ｍａkｅfｏrm(ｔＭA TLAB中还提供了很多空间变换的工具，如：flｉptfｏrｍ，ｆgormfwd，tfｏrminｖ,findou ｎds，makｅreample，tformarray,imtransforｍ等。

2.６图像的领域和块操作ﻩ领域操作分为滑动领域和分离领域两类。

滑动领域函数ｎlfilteｒ,用法如下：[1] B=ｎlｆiｌｔer(A，［m n],fun）\＼[m n］表示滑动领域ｍ*n,ｆun为图像领域上的处理函数；[2] B=nlfilteｒ(A,[m n］,ｆuｎ,Ｐ１，P2，…)＼＼可以传递参数Ｐ１，Ｐ2,…给函数fuｎ；[３]B=nlｆiｌｔer(A，’iｎｄeｘｅｄ’）＼\把图像作为索引色图像处理,ｄoublｅ填补１，uinｔ8补0。

而且ｆun可以是一个函数句柄或是一个内联函数，返回类型由ｆuｎ决定。

但是nlfｉlt ｅｒ处理时可能需要很长时间,这时可是考虑使用快速处理函数colfilt。

用法类似,多一个参数bｌdck_tpyｅ,表示块的移动方式,有disｔinｃt和sｌidiｎg两个取值，前者表示分离块操作,后者表示滑动块操作。

而且有［mblock nｂlｏcｋ]表示图像块的大小。

分离块操作是将图像划分为大小相同的矩形区域，不同图像块在图像中无重叠排列,其顺序从左上角开始，不足的地方可以在右下角补0。

函数为blkpｒoe,调用格式和nlfiltｅr 类似。

2.7 几何畸形校正和图像配准用到函数imtraｎsform。

３MATLAＢ二维与三维图形绘制及动画３.1 基本绘图命令３．２绘图选项常用的绘图选项：线形：- -. -- ：颜色:ｒ g b ｃ m y ｋ w点标记：+ o * . x s d h p > ＜＾ v坐标轴标注:axis([xmin xmax,ｙmｉnｙmax]）,ａxiｓauto/square/xy／iｊ/noｒｍａｌ/ofｆ／on等用法。

图形窗口保持:holｄon…ｈｏldｏff。

ﻩ给坐标加边框：bｏx ｏn…box off。

图形缩放:zooｍoｎ…zｏｏm ouｔ…zoomｏｆf。

ﻩ快速绘图:fplot(‘ｆun’,[ｘmin xmax,ymiｎymax]）。

ﻩ打印：ｐrint[filenａme][-ｄevicｅ]［-oｐtionｓ］,其中deviｃｅ决定打印机的类型。

３．３特殊坐标二维图形图函数,也可缺省，如fuｎ1可以是plot等等。

Ｐlot(z)绘制复数z的实部与虚部的图形。

３．４二维图形处理图形标注:title，ｘlabeｌ，ｙｌａbel,zlabel,ｔext，gｔｅｘｔ,leｇend。

图形窗口的分割：subplot(m，ｎ,ｐ)。

坐标系设定:axes,也可事后用gｃa(geｔcurreｎtａxeｓ）获得当前坐标系的句柄。

通过ｇｅt和ｓet函数获取和设置坐标轴对象的有关属性值。

用法如:属性值=geｔ(句柄，属性）或者set(句柄，属性1,属性值1，属性2,属性值2，…)。

3．5 三维图形的绘制说明：[1]改变网格属性：ｓet（axes_hanｄｌe,’ＸＧrid’,’on’)grｉd函数显示网格。

ﻩ[2]网格图中用到函数hiｄden on和hidden off来显示或者不显示被遮住部分。

[３]waterfａll函数在ｘ轴方向产生水流效果。

[4]meshgｒid函数产生一个x-y平面的网格，如：[x,y]=mｅsｈｇrｉd（-3:０.１:３,－2:0．１：２）。

ﻩ［５]绘制球面的函数是sphｅre,如:sphere（ｎ)或者[x,y,z］= ｓpｈere（n）。

也可以是函数cyｌindeｒ,用法：ｃylindｅr（R,ｎ)或者[x,y,z]= cylinｄer(R，n)。

n为面数,R为一函数。

[６]colｏｒbar命令的作用是在三维曲面图旁边绘制一个可以指示亮度的彩色条。

[8］三维等值线图:contｏur3。

多一个指定等值线数目的参数N。

contour为其俯视图。

ﻩ[9]ｑuiver函数在等值线图上画出方向或速度箭头：quｉvｅr(X，Y，DX,DY)。

求导:graｄient。

[１０］ｆill３用法类似于fiｌｌ,对三维图形进行填充。

ﻩ[１1]cｌabel函数:添加等高线。

[12]baｒ和bａr3参数说明:ｇrouｐ同一行数据的方条靠一起,ｓtacｋ画在一个方条上。

ﻩ[13]饼形图pie和pie3:参数explｏｄｅ指定某些片是否和整个图脱开,与x的维数相同的向量,其中非0的那一片脱离整体。

加上标注如{属性１，属性２,…}。

ﻩ[１4]火柴杆图和瀑布图：stem，ｓtem3和ｗａteｒfaｌｌ。

3.６三维图形的控制ﻩ视角ｖiew:仰角(与z轴的夹角)el和方位角(与x轴的夹角）az，即view(ａz,el）。