MATLAB 影象處理命令

 MATLAB中影象處理的一些簡單函式

A、 imread
imread函式用於讀入各種影象檔案，其一般的用法為
[X，MAP]=imread(‘filename’,‘fmt’)其中，X，MAP分別為讀出的影象資料和顏色表資料，fmt為影象的格式，filename為讀取的影象檔案（可以加上檔案的路徑）。例：[X，MAP]=imread（’flowers.tif’,’tif’）;比較讀取二值影象，灰度影象，索引影象，彩色影象的X和MAP的特點，可以利用size函式用來顯示陣列的維數，瞭解資料的特點。
B=size(a) 返回陣列a 的維數。

B、 imwrite
imwrite函式用於輸出影象，其語法格式為：
imwrite(X,map,filename,fmt)
imwrite(X,map,filename,fmt)按照fmt指定的格式將影象資料矩陣X和調色盤map寫入檔案filename。

C、 imfinfo
imfinfo函式用於讀取影象檔案的有關資訊，其語法格式為
imfinfo(filename,fmt)
imfinfo函式返回一個結構info，它反映了該影象的各方面資訊，其主要資料包括：檔名（路徑）、檔案格式、檔案格式版本號、檔案的修改時間、檔案的大小、檔案的長度、檔案的寬度、每個畫素的位數、影象的型別等。

2.MATLAB中影象檔案的顯示
imshow
imshow函式是最常用的顯示各種影象的函式，其語法如下：
imshow(X,map)其中X是影象資料矩陣，map是其對應的顏色矩陣，若進行影象處理後不知道影象資料的值域可以用[]代替map。（1）　二進位制（二值）影象顯示方法，在MATLAB中一幅二值影象是uint8或雙精度的，該矩陣僅包含0和1。如果希望工具箱中的函式能將影象理解為二進位制的，那麼所有資料都要是邏輯資料，必須對其進行設定（將所有資料標誌均設定on）.可以對資料利用“~”取反操作實現影象逆轉即黑白反色。（2）　灰度影象的顯示方法，正常情況下無需指定灰度影象的調色盤格式。可以是使用imshow函式指定要顯示灰度級數目，格式 imshow(I,n),n為指定的灰度級數目。使用者也可以指定資料的範圍，格式imshow(I,[low high])其中low 和high引數分別為資料陣列的最小值和最大值。如果為空矩陣（[]），那麼imshow函式將自動進行資料標度。（3）　索引影象，imshow(x,map)對於x的每個個畫素，imshow顯示儲存map中相應行的顏色。（4）  RGB影象的顯示，它直接對顏色進行描述而不使用調色盤，格式imshow(RGB)。RGB（：，：，1）　RGB（：，：，2）　　 RGB（：，：，3）（5）　特殊顯示，如多幅影象的顯示，需要顯示多幅影象時。可以使用figure語句，它的功能就是重新開啟一個影象顯示視窗。例：
I=imread(‘rice.tif’);
Imshow(I);
J=imread(‘flowers.tif’);
figure,imshow(J);
也可以將多幅影象顯示在同一個單獨的影象視窗中，有兩種方法：一種是聯合imshow和subplot函式；另一種是聯合使用subimage函式和subplot函式，subplot(m,n,p)這種格式將圖形視窗劃分為m*n個矩形顯示區域並激活第p個顯示區域。

A
[x1,map1]=imread('trees.tif');
[x2,map2]=imread('forest.tif');
subplot(1,2,1),imshow(x1,map1)
subplot(1,2,2),imshow(x2,map2)
B
[x1,map1]=imread('trees.tif');
[x2,map2]=imread('forest.tif');
subplot(1,2,1),subimage(x1,map1)
subplot(1,2,2),subimage(x2,map2)
3.MATLAB中灰度直方圖的顯示

MATLAB影象處理工具箱提供了imhist函式來計算和顯示影象的直方圖，imhist函式的語法格式為：
imhist(I,n)
imhist(X,map)其中imhist(I,n)計算和顯示灰度影象I的直方圖，n為指定的灰度級數目，預設值為256。imhist(X,map)計算和顯示索引色影象X的直方圖，map為調色盤。例：
I = imread('rice.tif');
imshow(I)
figure, imhist(I)
4.對比度增強如果原影象f(x,y)的灰度範圍是[m，M]，我們希望調整後的影象g(x,y)的灰度範圍是[n，N]，那麼下述變換， ，就可以實現這一要求。
MATLAB影象處理工具箱中提供的imadjust函式，可以實現上述的線性變換對比度增強。Imadjust函式的語法格式為：
J = imadjust(I,[low_in high_in],[low_out high_out])
J = imadjust(I,[low_in high_in],[low_out high_out])返回影象I經過直方圖調整後的影象J，[low_in high_in]為原影象中要變換的灰度範圍，[low_out high_out]指定了變換後的灰度範圍。其詳細的用法可參見《計算機影象處理與識別技術》。例：
I = imread('pout.tif');
J = imadjust(I,[0.3 0.7],[]);
imshow(I), figure, imshow(J)

5.影象型別轉換：

影象型別之間的轉換有時非常有用。MATLAB提供的影象型別轉換函式

上表中函式有類似的呼叫格式：函式的輸入引數是影象資料矩陣（如果是索引影象，那麼輸入引數還包括調色盤），返回值是轉換後的函式（包括索引函式的調色盤），只有函式im2bw的呼叫格式不同，其輸入引數中還包括一個擷取閾值，超過此閾值的畫素被擷取為1否則為0。示例：
A、load trees
BW = im2bw(X,map,0.4);
imview(X,map),imview(BW)Ｂ、
I = imread('snowflakes.png');
X = grayslice(I,16);
imview(I)
imview(X,jet(16))
6.MATLAB還提供了影象儲存型別之間的轉換函式

這些函式包含im2doble、im2uint8和 im2uint16,這些函式可以自動的進行原始資料的重新標度和偏移.呼叫格式簡單，輸入為影象矩陣，輸出為轉換後的影象：如:以下命令將一個描述雙精度RGB1影象的矩陣(資料範圍為[0,1]轉換為uint8的影象矩陣（[0,255]範圍內）RGB2=im2uint8(rgb1);也可以使用MATLAB函式對影象儲存型別進行轉換。例如，double函式可以將uint8或 uint16的資料轉化為雙精度資料。儲存型別之間的轉變將改變matlab及其工具箱理解影象資料的方式，如果使用者希望轉換後得到的陣列能夠被正確的理解為影象資料，那麼轉換時需要重新標度或偏移資料。當使用較少的型別來描述數字影象時，通常可能丟失使用者影象的一些資訊。
7.影象格式之間的轉換

可以間接利用影象讀寫函式來完成；首先使用imread函式按照原有的影象格式進行影象讀取，然後呼叫imwrite函式對影象進行儲存，並指定影象的儲存格式。如將BMP格式轉換為PNG格式，　　bitmap=imread(‘mybitmap,bmp’,’bmp’)　　imwrite(‘mybitmap,png’,’png’)

matlab影象處理命令

二值影象操作

色圖操作

brighten 亮/暗色圖
cmpermute 色圖中顏色的重排
colormap 設定色圖
imapprox 以較少的顏色來近似索引影象
rgbplot 繪製RGB色圖

色彩空間變換

hsv2rgb 飽和色彩色圖HSV向紅綠藍色圖RGB轉換
ntsc2rgb 將NTSC制式值轉換到RGB顏色空間
rgb2hsv RGB色圖M向HSV色圖cmap轉換
rgb2ntsc 將RGB顏色空間轉換到NTSC制式
rgb2ycbcr 將RGB顏色空間轉換到YCBCR顏色空間
ycbcr2rgb 將YCBCR顏色空間轉換到RGB顏色空間
 

影象型別判斷及其轉換

dither 用抖動法（dithering）轉換影象
gray2ind 灰度影象向索引影象轉換
grayslice 設定閥值將灰度圖轉換為索引圖
isbw 影象為二值影象則返回真
isgray 影象為灰度影象則返回真
isind 影象為索引影象則返回真
isrgb 影象為RGB影象則返回真
im2bw 設定閥值將影象轉換為值維影象
im2double 將影象資料陣列轉換為double型
im2uint8 將影象資料陣列轉換為uint8型
im2uint16 將影象資料陣列轉換為uint16型
ind2gray 索引影象向灰度影象轉換
ind2rgb 索引影象向RGB影象轉換
mat2rgb 將矩陣轉換為灰度圖
rgb2gray RGB影象向灰度圖轉換
rgb2ind RGB影象向索引影象轉換

影象處理演示函式

dctdemo 二維DCT影象壓縮演示
edgedemo 邊緣檢測演示
firdemo 二維FIR濾波及濾波器演示
imadjdemo 灰度及調整和直方圖均衡演示
landsatdemo 陸地衛星顏色合成演示
nrfiltdemo 噪聲消除濾波演示
qtdemo 四叉樹分解演示
roidemo 特定區域處理演示

 影象分析

edge 得到加強影象的邊緣
qtdecomp 四叉樹分解
qtgetblk 得到四叉樹分解的塊值
qtsetblk 調整四叉樹分解的塊值

影象增強

histeq 自動調整直方圖
imadjust 灰度級調整
imnoise 引入各種型別的噪聲
medfilt2 中值濾波
ordfilt2 執行二維階統計濾波
wiener2 維納濾波器的二維濾波

線性濾波conv2 影象卷積
convmtx2 計算二維卷積矩陣
convn 影象的n 維卷積
filter2 二維線性濾波
fspecial 產生預定義的濾波器
medfilt2 中值濾波
wiener2 維納濾波器的二維濾波
 

二維線性濾波器的設計

filter2二維線性濾波
fspecial 產生預定義的濾波器
fsample 生成濾波器
freqz2 計算二維濾波器的頻率響應
fsamp2 二維FIR濾波器的頻率取樣設計
fwind1 由使用者自定義的兩個一維視窗生成一個二維視窗濾波器
fwind2 由一個已知的二維視窗直接生成一個二維濾波器

hamming 建立一個一維視窗
freqspace 生成合適的頻率點陣矩陣
ftrans2 頻率變換

影象變換

dct 離散餘弦變換
dct2 計算二維離散餘弦變換
dctmtx 計算離散餘弦變換矩陣
dctmtx2 計算二維離散餘弦變換矩陣
dctdemo 二維離散餘弦變影象壓縮矩陣
fft2 得到二維FFT的結果
fftn   N維FFT變換
fftshiftn    FFT變換結果的逆象限
iradon       Radon逆變換
idct 離散餘弦離散餘弦變換的逆變換
idct2 計算二維離散餘弦離散餘弦變換的逆變換
radon       Radon變換

鄰域及塊處理

blkproc 執行分塊操作
bestblk 選擇用於塊處理的塊尺寸
col2im 對矩陣的列進行塊重排
colfilt 利用列式函式進行鄰域操作
im2col 將影象塊按列重排
nlfilter 執行常規滑動鄰域操作

影象的區域處理

rolpoly 選定多邊形形狀的特定區域
roifilt2 對影象特定區域進行濾波
roifill 指定區域的快速插值
roicolor 根據顏色進行
 影象顯示

colorbar 對影象增加顏色條
figure 在不同的影象視窗顯示不同的影象
getimage 從軸上得到影象資料
montage 多貞影象一次顯示
image 顯示影象
imagesc 顯示亮度影象
imcontour 顯示一幅圖畫的輪廊圖
immovie  多幀影象轉換為電影
imshow 顯示各類影象
subimage 在一幅圖形視窗中顯示多個影象
subplot 在同一個圖形視窗中顯示多圖
truesize 調整影象顯示的大小
warp 紋理乘圖功能
zoom 影象的區域縮放

影象檔案資料輸入/輸出

imfinfo 查詢影象檔案資訊
imread 從影象檔案中讀資料
imwrite 將資料寫入到影象檔案中

影象的幾何操作

imcrop 裁剪餘弦中的一部分
interp2 二維資料插補
imresize 同於改變影象尺寸
imrotate 用於進行影象的旋轉

像值與統計corr2 計算尺寸相同的兩個影象矩陣的相關係數

applylut 利用查詢表執行鄰域操作
bwarea 返回一幅二值影象的面積
bweuler 對影象的拓撲結構的測量
bwfill 進行區域的填充
bwlabel 對影象中不同目標進行標註
bwmorph 一系列的膨脹與腐蝕操作
bwperim 決定二值影象中目標物件的軸長
bwselect 對目標進行操作
dilate 二值影象的膨脹
erode 二值影象的腐蝕
makelut 建立查詢表