第4章MATLAB图像显示

1、第四章 图像显示Matlab进行图像处理的步骤如下：读取图像到Matlab工作空间对图像矩阵进行格式转换对图像矩阵数据进行处理 显示图像 保存图像【目录】一、读图像和图像信息21、读取图像22、读取图像信息3二、图像显示41、imshow(I,n)52、imshow(I,low,high)53、imshow(BW)64、imshow(X,MAP)105、imshow(RGB)116、显示多帧图像序列117、imshow filename148、subimage14三、保存图像151、imwrite函数15四、图像数据格式转换151、索引图像162、灰度图像163、真彩色图像164、二值图像17

2、一、读图像和图像信息1、读取图像函数imread可以从任何Matlab支持的图像文件格式中，以任意位深度读取一幅图像。格式为：X,MAP=imread('FILENAME.FMT')，其中：FILENAME为需要读入的图像文件名称，FMT为图像格式。【例】图像读取演示X1,MAP1=imread('演示图像1位黑白.tif');X2,MAP2=imread('演示图像8位灰度.tif');X3,MAP3=imread('演示图像256色.tif');X4,MAP4=imread('演示图像16位灰度.tif');X

3、5,MAP5=imread('演示图像24位色.tif');X6,MAP6=imread('演示图像48位色.tif');图像类型简称显示的颜色数特 点1位单色单色21=2种（黑、白）每象素对应一个值，取值为0和18位灰度黑白28=256个(黑到白)每象素对应一个值，取值为0255，每值对应一灰度8位彩色256色28=256种彩色每象素对应一个值，取值为0255，每值对应一颜色16位灰度216=65536个(黑到白)每象素对应一个值，取值为065535，每值对应一灰度24位彩色真彩色28×28×28=16M种彩色每象素对应三个值，分别代表R、

4、G、B，取值为025548位彩色216×216×216=0.25G种色每象素对应三个值，分别代表R、G、B，取值为065535whos Name Size Bytes Class MAP1 0x0 0 double array MAP2 0x0 0 double array MAP3 256x3 6144 double array MAP4 0x0 0 double array MAP5 0x0 0 double array MAP6 0x0 0 double array X1 427x427 182329 logical array X2 427x427 182329 u

5、int8 array X3 427x427 182329 uint8 array X4 427x427 364658 uint16 array X5 427x427x3 546987 uint8 array X6 427x427x3 1093974 uint16 arrayGrand total is 1824058 elements using 2558750 bytes 2、读取图像信息可以通过调用imfinfo函数获得与图像文件有关的信息，格式如下：INFO=imfinfo('FILENAME.FMT')其中：返回的INFO是Matlab的一个结构体。【例】查看图像信息I

6、NFO=imfinfo('演示图像48位色.tif') INFO = Filename: 1x36 char FileModDate: '23-May-2012 22:14:23' FileSize: 1107548 Format: 'tif' FormatVersion: Width: 427 Height: 427 BitDepth: 48 ColorType: 'truecolor' FormatSignature: 73 73 42 0 ByteOrder: 'little-endian' NewSubfi

7、leType: 0 BitsPerSample: 16 16 16 Compression: 'Uncompressed' PhotometricInterpretation: 'RGB' StripOffsets: 13528 SamplesPerPixel: 3 RowsPerStrip: 427 StripByteCounts: 1093974 XResolution: 2.7115 YResolution: 2.7115 ResolutionUnit: 'Inch' Colormap: PlanarConfiguration: '

8、Chunky' TileWidth: TileLength: TileOffsets: TileByteCounts: Orientation: 1 FillOrder: 1 GrayResponseUnit: 0.0100 MaxSampleValue: 65535 65535 65535 MinSampleValue: 0 Thresholding: 1 NewSubFileType: 0 Software: 'Adobe Photoshop 7.0 ' DateTime: '2010:05:23 22:14:23 ' 二、图像显示Matlab的图像

9、显示函数主要有imshow、image、imview、colorbar和subimage五个。imview函数打开专门用于图像显示的浏览器。函数imview与imshow的区别在于用imview函数打开的图像浏览器可以对图像进行一些简单的操作。image函数与imshow的区别在于，image函数创建的图像由纵横坐标。1、imshow(I,n)显示灰度级为n的图像，n缺省为256。【例】按256灰度级显示I=imread('moon.tif');imshow(I,256)colorbar 【例】按8灰度级显示I=imread('moon.tif');imshow

10、(I,8)colorbar 2、imshow(I,low,high)以灰度范围low,high显示图像，如果不知道灰度范围，可以用imshow(I,)显示。【例】按最大灰度范围显示I=imread('moon.tif');imshow(I,)colorbar 【例】按指定灰度范围显示I=imread('moon.tif');imshow(I,64,128)colorbar 小结：显示灰度图像的格式为： imshow(I) I为所显示的灰度图像的数据矩阵imshow(I,n) n为整数，代表多要显示图像的灰度等级数，默认为256imshow(I,low,high)

11、 low和high表示数据数组的最小值和最大值；如果使用空矩阵()，指定数据范围，imshow将自动进行数据标度。3、imshow(BW)显示二值图像。【例】双精度灰度图像bw1=zeros(100,100);bw1(2:2:98,2:2:98)=1;imshow(bw1);whos bw1 Name Size Bytes Class bw1 100x100 80000 double arrayGrand total is 10000 elements using 80000 bytes【例】8位的灰度图像bw1=zeros(100,100);bw1(2:2:98,2:2:98)=1;bw2=

12、uint8(bw1);imshow(bw2,);colorbarwhos bw2 Name Size Bytes Class bw2 100x100 10000 uint8 arrayGrand total is 10000 elements using 10000 bytes【例】二值图像bw1=zeros(100,100);bw1(2:2:98,2:2:98)=1;bw2=uint8(bw1);bw3=bw2=0;imshow(bw3);whos bw3 Name Size Bytes Class bw3 100x100 10000 logical arrayGrand total is

13、10000 elements using 10000 bytes【例】显示二值图像BW=imread('circles.tif');imshow(BW); 【例】取反显示二值图像BW=imread('circles.tif');imshow(BW); 【例】显示二值图像clfBW=imread('circles.tif');imshow(BW,1 0 0;0 0 1); 小结：显示二值图像的格式为：imshow(BW)imshow(BW,map) 用色图map将0和1对应的像素点显示的颜色进行改变。4、imshow(X,MAP)显示索引图像，X为

14、数据图像矩阵，MAP为调色板。【例】显示索引图像X,MAP=imread('canoe.tif');imshow(X,MAP);colorbar 【例】显示伪彩色图像I=imread('moon.tif');imshow(I,jet(256)colorbar小结：显示索引图像的格式为：imshow(X,map)image(X) :带有坐标5、imshow(RGB)显示真彩色图像。【例】rgb=imread('flowers.tif');imshow(rgb); 6、显示多帧图像序列一个多帧的图像文件包含了一幅或多幅图像。MATLAB支持的多帧图像

15、文件格式是HDF和TIFF。多帧图像一旦被读入matlab内，多帧图像的图像帧被保存在图像数组的第四维中。多帧图像可以从磁盘中用imread指令导入或者由matlab创建。多帧图像有以下几种不同的显示方法：l 用imshow函数显示单帧图像；l 用montage函数显示所有帧图像；l 用immoive函数显把帧图像转换成动画显示。6.1 显示单帧图像例如：显示多帧图像数组I的第七帧命令为：imshow(I(:,:,:,7)clear allclcclfmri=uint8(zeros(128,128,1,27);%初始化一个27帧的图像数组for frame=1:27 mri(:,:,:,fra

16、me),map=imread('mri.tif');% 把对应的每一帧读入内存中endimshow(mri(:,:,:,7),map)%显示图像中的第七帧6.2 显示多帧图像 Montage函数用于在同一时间显示多帧图像中的所有帧，所有帧显示在同一图像对象中。调用格式如下：l montage(I):显示灰度图像I共K帧：mXnX1Xk数组l Montage(BW):显示二值图像BW共K帧：mXnX1Xk数组l Montage(X,MAP):显示索引图像X共K帧：mXnX1Xk数组l Montage(RGB):显示真彩色图像RGB共K帧：mXnX3Xk数组Montage函数把所有

17、帧图像以近似正方形的方式排序。对于每一帧图像的色图必须相同。显示多帧图像示例：clear allclcclfmri=uint8(zeros(128,128,1,27);%初始化一个27帧的图像数组for frame=1:27 mri(:,:,:,frame),map=imread('mri.tif');% 把对应的每一帧读入内存中endmontage(mri,map)%显示图像中的所有帧6.3 显示动画immovie函数可以从一个多帧图像数组中创建matlab动画例如：clear allclcclfmri=uint8(zeros(128,128,1,27);%初始化一个27帧的

18、图像数组for frame=1:27 mri(:,:,:,frame),map=imread('mri.tif');% 把对应的每一帧读入内存中endmov=immovie(mri,map);%创建动画帧结构movie(mov)%播放动画7、imshow filename直接从磁盘显示图像。【例】直接显示图像imshow('moon.tif');I=getimage;whos I Name Size Bytes Class I 537x358 192246 uint8 arrayGrand total is 192246 elements using 19224

19、6 bytes8、subimage多图显示多个调色板的图像。【例】load trees;x2,map2=imread('forest.tif');subplot(2,1,1),subimage(X,map);colorbarsubplot(2,1,2),subimage(x2,map2);colorbar 【例】不用专用函数显示多图load trees;x2,map2=imread('forest.tif');subplot(2,1,1),imshow(x2,map2);colorbarsubplot(2,1,2),imshow(X,map);colorbar三

20、、保存图像1、imwrite函数imwrite(I,'文件名','文件格式')保存无调色板的图像imwrite(X,MAP,'文件名','文件格式')保存有调色板的图像imwrite(.,'文件名')文件名中含格式imwrite(.,'参数','值')指定保存参数文件格式：bmp、jpg、pcx、tif等。【例】将tif图像保存为jpg图像x,map=imread('canoe.tif');imwrite(x,map,'canoe.jpg','

21、JPG','Quality',75)四、图像数据格式转换doubleuint8uint161、索引图像假设：X8表示8位的索引图像，X16表示16位的索引图像，X64表示双精度的索引图像，则有：X64=double(X8)+1 uint8格式转double格式X64=double(X16)+1 uint16格式转double格式X8=uint8(X64-1) double格式转uint8格式X16=uint16(X64-1) double格式转uint16格式X8=uint8(X16) uint16格式转uint8格式X16=uint16(X8) uint8格式转uint16格式2、灰度图像G=mat2gray(A,Amin,Amax)Amin Amax默认为A的最小和最大值 返回是个Double类型的值假设：I8表示8位的灰度图像，I16表示16位的灰度图像，