《圖像與MATLAB數(shù)字圖象處理漢化版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《圖像與MATLAB數(shù)字圖象處理漢化版(50頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二章圖像與MATLAB,,2.1灰度圖像,紅色 + 藍(lán)色 = 品紅色 紅色 + 綠色 = 黃色 綠色 + 藍(lán)色 = 青色 紅色 + 綠色 + 藍(lán)色 = 白色,紅色 + 青色 = 白色 綠色 + 品紅色 = 白色 藍(lán)色 + 黃色 = 白色,,,R:200,G:50,B:120,RGB色系 顏色構(gòu)成,2.3索引彩色圖像,2.4數(shù)據(jù)類(lèi)型和相互轉(zhuǎn)換,2.5圖像文件和格式,MATLAB與圖像處理,圖像信息是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的主要知識(shí)來(lái)源。 國(guó)外學(xué)者的研究結(jié)果: 人類(lèi)所獲得的外界信息有70以上是通過(guò)眼睛獲得的。,數(shù)字圖像處理:,利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行加工和處理
2、的過(guò)程 應(yīng)用范圍: 遙感 氣象預(yù)報(bào) 軍事偵察 生物醫(yī)學(xué) 。。。。。。,數(shù)字圖像處理的主要研究領(lǐng)域:,圖像的數(shù)字化 圖像變換 圖像增強(qiáng) 圖像恢復(fù) 圖像分割 圖像分析和理解 圖像壓縮,MATLAB的圖像處理函數(shù)分類(lèi):,圖像的幾何操作 圖像變換 圖像分析和增強(qiáng) 圖像壓縮,圖像格式和類(lèi)型,真彩色圖像(RGB圖像) 利用R、G、B三個(gè)分量表示一個(gè)像素的顏色。,,0.6118 0.8392 0.6471 0.6471 0.6471 0.6471 0.7765 0.8392 0.8078 0.8078 0.8078 0.8078 0.7412 0.7098 0.9373 0.9373 0.
3、9373 0.9373,紅,綠,藍(lán),圖像格式和類(lèi)型,索引色圖像 對(duì)不同顏色進(jìn)行編號(hào),組成一個(gè)調(diào)色板,圖像數(shù)據(jù)記錄像素對(duì)應(yīng)的調(diào)色板顏色的序號(hào)。,灰度圖像: 只有圖像的強(qiáng)度信息,沒(méi)有顏色信息。,圖像格式和類(lèi)型,二值圖像: 只有黑白兩種顏色的圖像。,圖像格式和類(lèi)型,圖像類(lèi)型轉(zhuǎn)換的函數(shù):,im2bw( ) 將真彩色、索引色和灰度圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像。,例: load trees BW=im2bw(X,map,0.4); imshow(X,map) figure imshow(BW),圖像類(lèi)型轉(zhuǎn)換的函數(shù):,ind2gray( ) 將索引色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像。,例: load trees J=in
4、d2gray(X,map); imshow(X,map) figure imshow(J),圖像類(lèi)型轉(zhuǎn)換的函數(shù):,ind2rgb( ) 將索引色圖像轉(zhuǎn)換為真彩色圖像。,例: load trees J=ind2rgb(X,map); imshow(X,map) figure imshow(J),圖像類(lèi)型轉(zhuǎn)換的函數(shù):,mat2gray( ) 將數(shù)據(jù)矩陣轉(zhuǎn)換為灰度圖像。 grb2gray( ) 將真彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像。 grb2ind( ) 將真彩色圖像轉(zhuǎn)換為索引色圖像。,圖像的輸入輸出:,imread( ) 支持對(duì)cur、mp、df、ico、jpg、pcx、png、tif和xwd等格式圖像
5、的輸入。 imwrite( ) 支持對(duì)cur、mp、df、ico、jpg、pcx、png、tif和xwd等格式圖像的輸出。,圖像的顯示:,image( ) imshow( ) 兩個(gè)函數(shù)均可用于數(shù)據(jù)和圖像的顯示。,圖像增強(qiáng):,改善視覺(jué)效果。 噪聲抑制。,改善視覺(jué)效果的方法:,直方圖均化 右圖太暗,看不清輪胎的細(xì)節(jié),需要對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理。,I=imread(tire.tif); %讀入圖像 J=histeq(I); %直方圖均化 subplot(1,2,1),imshow(I) %顯示原始圖像 subplot(1,2,2),imshow(J) %顯示增強(qiáng)后圖像 figure s
6、ubplot(1,2,1),imhist(I,64) %顯示直方圖 subplot(1,2,2),imhist(J,64),圖像增強(qiáng)的一般處理:,原理: 輸入圖像為f(x,y),處理后的圖像為g(x,y),則圖像增強(qiáng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為: g(X,Y)=T(f(X,Y)) 其中: T表示輸入、輸出圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的灰度映射關(guān)系。,例:對(duì)數(shù)變換,I=imread(pout.tif); imshow(I) I=double(I) %對(duì)數(shù)運(yùn)算不支持uint8類(lèi)型數(shù)據(jù) J=log(I+1); figure,imshow(J,4,5),圖像去噪聲的實(shí)驗(yàn):,實(shí)驗(yàn)過(guò)程: 1. 讀入圖像數(shù)據(jù)。 2. 對(duì)
7、圖像添加噪聲。 3. 對(duì)帶噪聲的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。 4. 顯示處理后的圖像。,添加噪聲:,I=imread(eight.tif); J1=imnoise(I,gaussian,0,0.02); %對(duì)圖像數(shù)據(jù)添加均值為0,方差為0.02的高斯噪聲。 J2=imnoise(I,salt %對(duì)圖像數(shù)據(jù)添加乘性噪聲。 subplot(2,2,1),imshow(I) subplot(2,2,2),imshow(J1) subplot(2,2,3),imshow(J2) subplot(2,2,4),imshow(J3),添加噪聲的結(jié)果:,去噪聲處理:,鄰域平均法:,h=1 1 1;1 1
8、1;1 1 1; %產(chǎn)生濾波模板 h=h/9; %對(duì)模板歸一化 J=conv2(J1,h); subplot(1,2,1),imshow(J1) subplot(1,2,2),imshow(J2),去噪聲處理:,中值濾波:,J=medfilt2(J1); subplot(1,2,1),imshow(J1) subplot(1,2,2),imshow(J2),圖像變換:,圖像變換是圖像處理的重要工具。通過(guò)變換,改變圖像的表示域,可以對(duì)圖像的后繼處理帶來(lái)極大的方便。 例如: 傅立葉變換:圖像的頻域分析 離散余弦變換: 使能量集中利于圖像壓縮。,傅立葉變換的例子:,load imde
9、mos saturn2 imshow(saturn2) b=fft2(saturn2); figure imshow(log(abs(b)),) colormap(jet(64)); colorbar,離散余弦變換(DCT):,b=dct2(saturn2); figure imshow(log(abs(b)),) colormap(jet(64)); colorbar,圖像壓縮的基本原理:,b(abs(b)<10)=0; %將DCT變換值小于10的元素置為0 K=idct2(b)/255; %對(duì)逆DCT變換歸一化 figure imshow(K),邊緣檢測(cè),邊緣是目標(biāo)與背景的分界線,通過(guò)提取
10、邊緣可以分離目標(biāo)和背景。,MATLAB的圖像處理工具箱提供了函數(shù)edge來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)邊緣的功能。,I=imread(west.tif); imshow(I) b=edge(I); figure imshow(b),edge()的使用方法:,edge(數(shù)據(jù),檢測(cè)方法,參數(shù)),微分算子檢測(cè)方法: 1. roberts max(|f(i,j)-f(i+1,j+1)|, |f(i+1,j)-f(i,j+1)|) 2. sobel,I=imread(rice.tif); imshow(I) b=edge(I ,roberts); figure imshow(b) c=edge(I ,sobel); figure imshow(c),拉普拉斯高斯算子 一種二階邊緣檢測(cè)算法。 利用圖像的二階微分中的零點(diǎn)來(lái)檢測(cè)邊緣。,edge(I,log),較新的一種邊緣檢測(cè)方法:,I = imread(rice.tif); BW2 = edge(I,canny); imshow(BW2),