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Matlab图像处理入门

2013年01月21日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3400字 ⁄ 字号 评论关闭

 

1. Matlab基础

1.1     数据格式

Matlab默认的数据格式为双精度浮点数的矩阵或数组,同时支持其它数据类型。Matlab将单变量看作1´1的数组。Matlab支持的数据类型如下:

    索引值从1开始。字符串须用单引号括起来。有些matlab函数或操作符只能用于双精度浮点数。

1.2 基本运算

1.2.1 赋值,如 A = [1 2 3]A = [1,3,5]A = [1:3]A = [1:0.5:3],则A是个行向量,各元素值分别为:1 2 3    1 3 5       1 2 3     1 1.5 2 2.5 3A = [1;2;3]是列向量。

B = [1 2 3;4 5 6]是个2´3的矩阵或数组。若再执行 B = A,则B变为与A相同的行向量。

B=A’得到A的转秩。

B = A(r1:r2,c1:c2) A的一个子块赋给B,该子块在A中的位置由行号r1,r2(r1<=r2) 及列号c1,c2(c1<=c2)决定;A(r1:r2,c1:c2) = BB赋给A的一个子块,B的大小必须是(r2-r1+1´(c2-c1+1)

A(r1:r2,c1:c2) = B(m1:m2,n1:n2) B的一个子块赋给A的一个子块,同样,两个子块的大小必须相等。

1.2.2  +,减-,要求两个变量的行、列数相等。对于数组,乘除运算符为.*./,称为点乘和点除,同样要求两个变量的行、列数相等,运算是将相同位置的两个元素相乘或相除。

1.2.3  for,  while,  switch,  ¼

2. 常用的Matlab基本图像处理函数

详细内容请参考matlab帮助。

2.1 文件读写

l         读图像:imread

A = imread(filename,fmt);将图像像素值读出并赋给变量A

[X,map] = imread(filename,fmt)X为图像数组,map是图像的调色板。

参数:filename是文件名,fmt是图像文件的格式。如果图像文件不在Matlab默认路径中(当前默认路径可用path函数查看),则filename必须是全路径名。fmt可以是 'bmp'(位图图像),'jpg' 'jpeg'JPEG图像),'tif' 'tiff'TIFF图像)等多种常用格式。如果文件名filename中含有表示图像格式的后缀名,如 'test.tif',则参数fmt可以省略。

l         图像存盘:imwrite

imwrite(A,filename,fmt);用于真彩色图像存盘。

imwrite(X,map,filename,fmt) ;用于伪彩色图像存盘。

2.2显示

imshow(X),按图形窗口默认的调色板显示图像。

imshow(X,map),按map规定的调色板显示图像。

图像数组X可以是整数或浮点数。若X是整数,则其取值范围应为0~2550表示最暗,255表示最亮;若X是浮点数,则其取值范围应为0~10表示最暗,1表示最亮。若X是浮点数,可通过uint8(X)强制转换成单字节整数。

函数min()max()用来求向量或矩阵的最小、最大值。对向量Vmin(V)返回其最小值;对于矩阵Xmin(X(:))返回其最小值。

plot  画曲线。

2.3 几何运算

l         改变图像尺寸:imresize

B = imresize(A,m,method);将图像A的行、列数变为原来的m倍,结果图像由B输出。method是采用的插值方法,'nearest' (缺省) 采用最临近插值(零阶插值),'bilinear' 采用双线性插值,'bicubic' 采用双立方插值。如果省略参数method,则采用最临近插值进行变换。

l         图像旋转:imrotate

B = imrotate(A,angle,method);将图像按逆时针方向旋转angle度,结果图像由B输出。顺时针旋转时angle为负。

B = imrotate(A,angle,method,'crop');输出图像B四边被裁减,使其大小与A相同。

参数method同上。

2.4 统计运算

l         直方图:imhist

imhist(I);画图像I的直方图。

l         图像均值:b = mean2(A);计算图像A的像素平均值,即平均亮度。

l         图像方差:b = std2(A);计算图像A的方差。

2.5 图像增强

l         灰度调整:imadjust

J = imadjust(I,[low_in high_in],[low_out high_out],gamma)

将图像灰度由[low_in high_in]调整到[low_out high_out]gamma是调整的线性度,缺省为1,即线性调整。原图像I必须是double型,最大灰度区间为[0 1],可以用函数im2double()将图像转为这种格式。可以用im2uint8()将结果J转为8位灰度图像。

l         直方图均衡:J = histeq(I);采用直方图均衡对图像I进行增强。

        imnoise   

2.6 边缘提取

edge:实现6种不同的边缘提取方法:

Ø         BW = edge(I,'sobel') BW = edge(I,'sobel',TH) BW = EDGE(I,'sobel',TH,DIR)

采用Sobel算子增强后进行边缘提取。TH是提取边缘的阈值,若不给定该参数,则函数自行确定阈值。DIR给定边缘提取的方向,可以是'horizontal''vertical' edges、或 'both' (the default)

Ø         BW = EDGE(I,'prewitt') BW = EDGE(I,'prewitt',TH)BW = EDGE(I,'prewitt',TH,DIR)

采用Prewitt算子增强后进行边缘提取。TH是提取边缘的阈值,若不给定该参数,则函数自行确定阈值。DIR给定边缘提取的方向,可以是'horizontal''vertical' edges、或 'both' (the default)

Ø         BW = EDGE(I,'roberts') BW = EDGE(I,'roberts',THRESH)

采用Rroberts算子增强后进行边缘提取。THRESH是提取边缘的阈值,若不给定该参数,则函数自行确定阈值。

Ø         BW = EDGE(I,'log')BW = EDGE(I,'log',THRESH)BW = EDGE(I,'log',THRESH,SIGMA)

采用Marr算子进行边缘提取。THRESH是提取边缘的阈值,SIGMA是标准差,缺省值为2,滤波器尺寸为N=CEIL(SIGMA*3)*2+1

Ø         BW = EDGE(I,'zerocross',TH,H);采用用户给定的滤波器H进行边缘增强后根据过零点提取边缘。

Ø         BW = EDGE(I,'canny') BW = EDGE(I,'canny',TH)BW = EDGE(I,'canny',TH,SIGMA)

Canny方法提取边缘。参数定义同Marr算子。

2.7二维滤波

l         生成特定的二维数字滤波器:fspecial

h = fspecial(type)

h = fspecial(type,parameters)

滤波器类型type可以是:

'sobel'     for a Sobel horizontal edge-emphasizing filter

'prewitt'   for a Prewitt horizontal edge-emphasizing filter

'gaussian' for a Gaussian lowpass filter

'laplacian' for a filter approximating the two-dimensional Laplacian operator

'log'        for a Laplacian of Gaussian filter

'average'  for an averaging filter

'unsharp' for an unsharp contrast enhancement filter

对于后边五种类型的滤波器,可以设置相应的滤波器参数parameter,若省略则取各自的缺省值。

l         采用频率抽样法生成二维数字滤波器:fsamp2

h = fsamp2(Hd)

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