数字图像处理-3第三章Matlab图形处理基础课件.ppt

1、一、概述（一、概述（“矩阵实验室矩阵实验室”）19841984年，美国年，美国MathworksMathworks公司成立，正式将公司成立，正式将MatlabMatlab推向市场。推向市场。起初，起初，Matlab Matlab是专门用于矩阵数值计算的数学软件，随着市场是专门用于矩阵数值计算的数学软件，随着市场化，功能逐步强大。目前，已经在多学科、多领域内都取得良好化，功能逐步强大。目前，已经在多学科、多领域内都取得良好的应用。的应用。如：自动控制理论、信号处理系统、图像处理、数理统如：自动控制理论、信号处理系统、图像处理、数理统计、时间序列分析、动态系统仿真。计、时间序列分析、动态系统仿真。

2、基本教学工具，本、硕士、博士基本技能基本教学工具，本、硕士、博士基本技能 设计研究单位和工业部门设计研究单位和工业部门Matlab图像处理基础二、语言特点二、语言特点 语言简洁、库函数丰富语言简洁、库函数丰富 图形功能强大，较强的编辑图形界面的能力图形功能强大，较强的编辑图形界面的能力 功能强大的工具箱。功能强大的工具箱。功能性工具箱和学科性工具箱功能性工具箱和学科性工具箱 源程序的开放性源程序的开放性Matlab简介三、界面简介三、界面简介Matlab简介菜单菜单工具栏工具栏工作变量工作变量历史命令窗口历史命令窗口命令窗口命令窗口四、通用命令四、通用命令cd cd 显示或改变当前工作目录显示

3、或改变当前工作目录dir dir 显示当前目录或指定目录下的文件显示当前目录或指定目录下的文件Disp Disp 显示变量或文字内容显示变量或文字内容Clc Clc 清除工作窗中所有显示内容清除工作窗中所有显示内容Clear Clear 清理内存变量清理内存变量Exit Exit 退出退出MatlabMatlabSave Save 保存内存变量到指定文件保存内存变量到指定文件Matlab简介五、五、Matlab帮助系统帮助系统完善的帮助系统完善的帮助系统命令窗口查询系统命令窗口查询系统 Help 在命令窗口列出所有主要的基本帮助主题在命令窗口列出所有主要的基本帮助主题 Help/列出所有运算符

4、和特殊字符列出所有运算符和特殊字符 Demo 进入进入Matlab 演示程序演示程序 Help functionname 在命令窗口列出该函数的描述在命令窗口列出该函数的描述和语法和语法Matlab简介 控制系统工具箱控制系统工具箱 信号处理工具箱信号处理工具箱 通信工具箱通信工具箱 曲线拟合工具箱曲线拟合工具箱 数据获取工具箱数据获取工具箱 数据库工具箱数据库工具箱 滤波器设计工具箱滤波器设计工具箱 图像处理工具箱图像处理工具箱 符号数学工具箱符号数学工具箱 偏微分方程工具箱偏微分方程工具箱 控制设计仿真控制设计仿真 虚拟实现工具箱虚拟实现工具箱Matlab工具箱简介 图像处理基础图像处理基

5、础 图像变换图像变换 图像增强图像增强 彩色图像处理彩色图像处理 图像复原图像复原 图像分割图像分割 小小波图像处理波图像处理 形态学图像处理形态学图像处理 数字图像压缩编码数字图像压缩编码Matlab图像处理工具箱主要功能：主要功能：Matlab图像处理基础 主要内容：主要内容：4、绘制图像灰度直方图、绘制图像灰度直方图2、图像的读取和显示、图像的读取和显示3、图像类型转换、图像类型转换1、matlab支持的图像类型和常用格式支持的图像类型和常用格式 二值图像、灰度图像、真彩色图像、索引图像多帧图像二值图像、灰度图像、真彩色图像、索引图像多帧图像阵列阵列 五种图像类型五种图像类型1、matl

6、ab支持的图像类型和格式1、matlab支持的图像类型和格式一、图像的读取一、图像的读取 FILENAME 指定图像文件的完整路径和文件名。如指定图像文件的完整路径和文件名。如果在果在work工作目录下只需提供文件名。工作目录下只需提供文件名。FMT为图像文件的格式对应的标准扩展名。为图像文件的格式对应的标准扩展名。例：例：A=imread(D:10.06.08nirTTC10377.BMP);%读入图像读入图像2、图像的读取和显示A=imread(FILENAME,FMT)一、图像的读取一、图像的读取 不同类型的图像读取略有差别：不同类型的图像读取略有差别：灰度图像：灰度图像：I=imrea

7、d（filename,fmt）真彩色图像：真彩色图像：RGB=imread（filename,fmt）索引图像：索引图像：x,map=imread（filename,fmt）2、图像的读取和显示I1=imread(football.jpg);I2=imread(cameraman,tif);I3=imread(onion.png);figure;subplot(1,3,1),imshow(I1);subplot(1,3,2),imshow(I2);subplot(1,3,3),imshow(I3);二、图像的显示二、图像的显示 灰度图像：灰度图像：imview(I)真彩色图像：真彩色图像：Im

8、view(RGB）索引图像：索引图像：imview(x,map)2、图像的读取和显示imshow、imviewfigure;imshow(I1);igure;imtool(I1);二、图像的显示二、图像的显示 figure(i)%创建第创建第i个新的图像窗口；个新的图像窗口；subplot（m,n,p）%打开一个有打开一个有m行行n列图像位置的窗口，并将焦点位于列图像位置的窗口，并将焦点位于第第p个位置上个位置上 title%为图像命名为图像命名2、图像的读取和显示几个常用函数几个常用函数思考题：思考题：1、编写一个、编写一个matlab程序：读取一幅灰度程序：读取一幅灰度图像，并分别以图像，

9、并分别以256、16、4、2个灰度级个灰度级显示。要求在一个窗口内显示这显示。要求在一个窗口内显示这4幅图像幅图像2、编写一个、编写一个matlab程序：分别读取和显程序：分别读取和显示一幅真彩色图像和索引图像示一幅真彩色图像和索引图像2、图像的读取和显示 功能：将索引色图像转换为真彩色图像功能：将索引色图像转换为真彩色图像 用法：用法：RGB=ind2rgb(x,map);例子：例子：x,map=imread(2.gif);%读取索引图像读取索引图像 RGB=ind2rgb(x,map);%转换为真彩色图像转换为真彩色图像 figure(1);imshow(x,map);%显示索引图像显示索

10、引图像 figure(2);imshow(RGB);%显示真彩色图像显示真彩色图像3、图像类型转换、图像类型转换常用命令：常用命令：ind2rgb x,map=imread(2.gif);RGB=ind2rgb(x,map);%结果显示结果显示 subplot(1,2,1);imshow(x,map);title(原始索引图像原始索引图像);subplot(1,2,2);imshow(RGB);title(真彩色图像真彩色图像);3、图像类型转换、图像类型转换 功能：将其他图像转换为二值图像功能：将其他图像转换为二值图像 用法：用法：BW=im2bw(I,level)；%将灰度图转换为二值图将

11、灰度图转换为二值图 BW=im2bw(X,map,level)；%将索引图转换为二值图将索引图转换为二值图 BW=im2bw(RGB,level)；%将真彩色图转换为二值图将真彩色图转换为二值图Level为二值化阈值，为二值化阈值，0,1im2bw常用命令：常用命令：例子：例子：I=imread(1.jpg)%读取一幅灰度图像读取一幅灰度图像 im2bw(I,0.3);%结果显示结果显示 subplot(1,2,1);imshow(I);subplot(1,2,2);imshow(bw);常用命令：常用命令：3、图像类型转换、图像类型转换 功能：将彩色图像转换为灰度图像功能：将彩色图像转换为灰

12、度图像 用法：用法：I=rgb2gray(RGB)%将真彩色图转换为灰度图将真彩色图转换为灰度图 例子：例子：RGB=imread(3.jpg);I=rgb2gray(RGB);subplot(1,2,1);imshow(RGB);title(原始真彩色图像原始真彩色图像);subplot(1,2,2);imshow(I);title(灰度图像灰度图像);rgb2gray输出结果：输出结果：3、图像类型转换、图像类型转换 功能：显示数字图像的直方图功能：显示数字图像的直方图 用法：用法：imhist(I,n)；%显示图像显示图像I的直方图，的直方图，n为指定灰度级数为指定灰度级数 imhist

13、(X,map)；%显示索引图像的灰度直方图显示索引图像的灰度直方图 例子：例子：I=imread(1.jpg);subplot(1,2,1);imshow(I);subplot(1,2,2);imhist(I);4、绘制图像灰度直方图命令：命令：imhist4、绘制图像灰度直方图输出结果：输出结果：M文件 新建m文件【例例3.11】将灰度图像转换为二值图像。解解 实现上述要求的Matlab程序如下：I=imread(rice.png)%读取图像信息BW1=im2bw(I,0.4);%将灰度图像转换为二值图像，level=0.4BW2=im2bw(I,0.6);%将灰度图像转换为二值图像，lev

14、el=0.6figure,subplot(131),imshow(I);%显示原灰度图像subplot(132),imshow(BW1);%显示level=0.4转换后的二值图像subplot(133),imshow(BW2);%显示level=0.6转换后的二值图像 (a)原灰度图像 (b)level=0.4转换后的二值图像 (c)level=0.6转换后的二值图像【例例3.13】将RGB图像转换为二值图像。解解 实现上述要求的Matlab程序如下：I=imread(pears.png);%读取图像信息 BW=im2bw(I,0.5);%将RGB图像转化为二值图像 figure,subplot(121),imshow(I);%显示原图像 subplot(122),imshow(BW);%显示转换后的二值图像(a)原RGB图像 (b)转换后的二值图像