4-MATLAB彩色图像处理解析

主要内容：1MATLAB中彩色图像的表示方法；2MATLAB中的彩色空间；2020年2月12日9时28分主要内容：1MATLAB中彩色图像的表示方法；2MATLAB中的彩色空间；3MATLAB中图像伪彩色处理方法；4MATLAB中彩色图像的变换和空间滤波。2020年2月12日9时28分MATLAB支持的4种图像类型(P17)：二值图像(Binaryimages)灰度图像(Intensityimages)RGB图像(RGBimages)索引图像(Indexedimages)在MATLAB中一幅彩色图像要么被当作RGB图像，要么被当作索引图像进行处理。当用imshow()显示彩色图片时，如果彩色图片不是索引图像或RGB图像(在别的彩色空间，如HSI)，则会出现无意义的结果。RGB图像直接显示HSI图像一幅RGB图像在MATLAB中表示为一个M×N×3的3维数组；形成一幅RGB图像的三个图像称为红、绿、蓝分量图像；若一幅RGB图像的数据类型是double，则它的取值范围是[0,1]；若数据类型是unit8，则取值范围是[0,255]；从RGB图像rgb_image中提取三幅分量图像的命令如下：fR=rgb_image(:,:,1);fG=rgb_image(:,:,2);fB=rgb_image(:,:,3);举例：rgb_image=imread('peppers.png');subplot(2,2,1),imshow(rgb_image)fR=rgb_image(:,:,1);subplot(2,2,2),imshow(fR)fG=rgb_image(:,:,2);subplot(2,2,3),imshow(fG)fB=rgb_image(:,:,3);subplot(2,2,4),imshow(fB)由三幅分量图像组合得到RGB图像的命令如下：rgb_image=cat(3,fR,fG,fB);分量图像必须按红、绿、蓝的顺序放置；举例：rgb_image=imread('peppers.png');subplot(2,2,1),imshow(rgb_image)fR=rgb_image(:,:,1);fG=rgb_image(:,:,2);fB=rgb_image(:,:,3);rgb_red=cat(3,fR,zeros(size(fR)),zeros(size(fR)));subplot(2,2,2),imshow(rgb_red)rgb_green=cat(3,zeros(size(fR)),fG,zeros(size(fR)));subplot(2,2,3),imshow(rgb_green)rgb_blue=cat(3,zeros(size(fR)),zeros(size(fR)),fB);subplot(2,2,4),imshow(rgb_blue)举例：rgb_image=imread('peppers.png');subplot(2,2,1),imshow(rgb_image)fR=rgb_image(:,:,1);fG=rgb_image(:,:,2);fB=rgb_image(:,:,3);rgb_1=cat(3,fB,fR,fG);subplot(2,2,2),imshow(rgb_1)rgb_2=cat(3,fR,fR,fB);subplot(2,2,3),imshow(rgb_2)rgb_3=cat(3,fR,fR,fR);subplot(2,2,4),imshow(rgb_3)彩色显示器产生颜色的原理：一幅索引图像在MATLAB中表示为两个分量：X为整数的数据矩阵，其大小和索引图像的大小相等；map是一个大小为m×3且范围在[0,1]之间的double类矩阵。map的长度m代表map定义的颜色数目。map的每一行定义了一种颜色的R、G、B分量。索引图像中每个像素的颜色由数据矩阵X和颜色表map共同决定。读入一幅索引图像的语句如下：[X,map]=imread(‘trees.tif’);显示一幅索引图像，可使用语句：imshow(X,map)或者：image(X)%用系统当前的颜色表显示索引图像colormap(map)%将系统当前颜色表设置为map举例：[X,map]=imread(‘trees.tif’);image(X)其效果等同于：imshow(X,colormap)举例：[X,map]=imread(‘trees.tif’);image(X)colormap(map);其效果等同于：imshow(X,map)MATLAB提供了一些预定义的彩色表(P148表6.2)imshow(X,hsv)imshow(X,autumn)imshow(X,copper)imshow(X,gray(64))MATLAB提供了一个函数imapprox()，可以用较少的颜色来近似一幅索引图像语法：[Y,newmap]=imapprox(X,map,n,DITHER_OPTION)说明：n是指定的颜色数目，Y是生成的具有n种颜色的近似索引图像的数据矩阵，newmap是n行的颜色表。DITHER_OPTION可以取‘nodither’或‘dither’。举例：[X,map]=imread('trees.tif');imshow(X,map)[Y,newmap]=imapprox(X,map,16,'nodither');imshow(Y,newmap)灰度图像转换为索引图像：方式一：[X,map]=gray2ind(gray_image,n)举例：gray_image=imread('cameraman.tif');subplot(2,2,1),subimage(gray_image)[X,map]=gray2ind(gray_image,16);subplot(2,2,2),subimage(X,map)[X,map]=gray2ind(gray_image,32);subplot(2,2,3),subimage(X,map)[X,map]=gray2ind(gray_image,64);subplot(2,2,4),subimage(X,map)灰度图像转换为索引图像：方式二：[X]=grayslice(gray_image,n)举例：gray_image=imread('cameraman.tif');subplot(2,2,1),subimage(gray_image)X=grayslice(gray_image,16);subplot(2,2,2),subimage(X,gray(16))X=grayslice(gray_image,32);subplot(2,2,3),subimage(X,hot)X=grayslice(gray_image,64);subplot(2,2,4),subimage(X,jet)索引图像转换为灰度图像：gray_image=ind2gray(X,map)RGB图像转换为索引图像：[X,map]=rgb2ind(rgb_image,n,dither_option)说明：n为map的长度，dither_option可以取‘nodither’或‘dither’；举例：rgb_image=imread('peppers.png');subplot(2,2,1),subimage(rgb_image)[X,map]=rgb2ind(rgb_image,64,'nodither');subplot(2,2,2),subimage(X,map)[X,map]=rgb2ind(rgb_image,16,'nodither');subplot(2,2,3),subimage(X,map)[X,map]=rgb2ind(rgb_image,16,'dither');subplot(2,2,4),subimage(X,map)索引图像转换为RGB图像：rgb_image=ind2rgb(X,map);RGB图像转换为灰度图像：gray_image=rgb2gray(rgb_image);灰度图像经过“抖动”转化为二值图像gray_dither=dither(gray_image);举例：rgb_image=imread('peppers.png');gray_image=rgb2gray(rgb_image);imshow(gray_image)gray_dither=dither(gray_image);figure,imshow(gray_dither)