图像处理工具箱
1. 图像和图像数据
   缺省情况下，MATLAB将图像中的数据存储为双精度类型(double)，64位浮点
数，所需存储量很大；MATLAB还支持另一种类型无符号整型(uint8)，即图像矩
阵中每个数据占用1个字节。
   在使用MATLAB工具箱时，一定要注意函数所要求的参数类型。另外，uint8
与double两种类型数据的值域不同，编程需注意值域转换。
          从uint8到double的转换
   ---------------------------------------------
       图像类型        MATLAB语句
   ---------------------------------------------
     索引色             B=double(A)+1
     索引色或真彩色 B=double(A)/255
     二值图像          B=double(A)
   ---------------------------------------------

         从double到uint8的转换
   ---------------------------------------------
       图像类型        MATLAB语句
   ---------------------------------------------
    索引色               B=uint8(round(A-1))
    索引色或真彩色    B=uint8(round(A*255))
    二值图像            B=logical(uint8(round(A)))
   ---------------------------------------------

2. 图像处理工具箱所支持的图像类型

2.1 真彩色图像
    R、G、B三个分量表示一个像素的颜色。如果要读取图像中(100,50)处的像素值，
可查看三元数据(100,50,1:3)。
    真彩色图像可用双精度存储，亮度值范围是[0,1]；比较符合习惯的存储方法是用无
符号整型存储，亮度值范围[0,255]
   
2.2 索引色图像
   包含两个结构，一个是调色板，另一个是图像数据矩阵。调色板是一个有3列和若干行
的色彩映象矩阵，矩阵每行代表一种颜色，3列分别代表红、绿、蓝色强度的双精度数。
   
   注意：MATLAB中调色板色彩强度[0,1]，0代表最暗，1代表最亮。
          常用颜色的RGB值
   --------------------------------------------
    颜色    R   G   B      颜色    R   G   B 
   --------------------------------------------
     黑     0   0   1      洋红    1   0   1
     白     1   1   1      青蓝    0   1   1
     红     1   0   0      天蓝 0.67 0   1
     绿     0   1   0      橘黄    1 0.5 0
     蓝     0   0   1      深红   0.5 0   0
     黄     1   1   0       灰    0.5 0.5 0.5       
   --------------------------------------------
         产生标准调色板的函数
   -------------------------------------------------
    函数名       调色板
   -------------------------------------------------
     Hsv       色彩饱和度，以红色开始，并以红色结束
     Hot       黑色－红色－黄色－白色
     Cool      青蓝和洋红的色度
     Pink      粉红的色度
     Gray      线型灰度
     Bone      带蓝色的灰度
     Jet        Hsv的一种变形，以蓝色开始，以蓝色结束
     Copper    线型铜色度
     Prim       三棱镜，交替为红、橘黄、黄、绿和天蓝
     Flag       交替为红、白、蓝和黑
--------------------------------------------------
   缺省情况下，调用上述函数灰产生一个64×3的调色板，用户也可指定调色板大小。
   
   索引色图像数据也有double和uint8两种类型。
   当图像数据为double类型时，值1代表调色板中的第1行，值2代表第2行……
   如果图像数据为uint8类型，0代表调色板的第一行，，值1代表第2行……

2.3 灰度图像
   存储灰度图像只需要一个数据矩阵。
   数据类型可以是double，[0，1]；也可以是uint8，[0,255]

2.4 二值图像
   二值图像只需一个数据矩阵，每个像素只有两个灰度值，可以采用uint8或double类型存储。
   MATLAB工具箱中以二值图像作为返回结果的函数都使用uint8类型。

2.5 图像序列
   MATLAB工具箱支持将多帧图像连接成图像序列。
   图像序列是一个4维数组，图像帧的序号在图像的长、宽、颜色深度之后构成第4维。
   分散的图像也可以合并成图像序列，前提是各图像尺寸必须相同，若是索引色图像，
调色板也必须相同。
   可参考cat()函数    A＝cat(4,A1,A2,A3,A4,A5)

3. MATLAB图像类型转换
         图像类型转换函数
   ---------------------------------------------------------------------------
     函数名                      函数功能
   ---------------------------------------------------------------------------
     dither       图像抖动，将灰度图变成二值图，或将真彩色图像抖动成索引色图像
    gray2ind    将灰度图像转换成索引图像
    grayslice    通过设定阈值将灰度图像转换成索引色图像
     im2bw      通过设定亮度阈值将真彩色、索引色、灰度图转换成二值图
    ind2gray    将索引色图像转换成灰度图像
    ind2rgb      将索引色图像转换成真彩色图像
    mat2gray   将一个数据矩阵转换成一副灰度图
    rgb2gray    将一副真彩色图像转换成灰度图像
    rgb2ind      将真彩色图像转换成索引色图像
   ----------------------------------------------------------------------------

4. 图像文件的读写和查询

4.1 图形图像文件的读取
   利用函数imread()可完成图形图像文件的读取，语法：

     A=imread(filename,fmt)
     [X,map]=imread(filename,fmt)
     [...]=imread(filename)
     [...]=imread(filename,idx) （只对TIF格式的文件）
     [...]=imread(filename,ref) （只对HDF格式的文件）

   通常，读取的大多数图像均为8bit，当这些图像加载到内存中时，Matlab就将其存放
在类uint8中。此为Matlab还支持16bit的PNG和TIF图像，当读取这类文件时，Matlab就将
其存贮在uint16中。

   注意：对于索引图像，即使图像阵列的本身为类uint8或类uint16，imread函数仍将
颜色映象表读取并存贮到一个双精度的浮点类型的阵列中。

4.2 图形图像文件的写入
   使用imwrite函数，语法如下：

   imwrite(A,filename,fmt)
   imwrite(X,map,filename,fmt)
   imwrite(...,filename)
   imwrite(...,parameter,value)

   当利用imwrite函数保存图像时，Matlab缺省的方式是将其简化道uint8的数据格式。

4.3 图形图像文件信息的查询   imfinfo()函数

5. 图像文件的显示

5.1 索引图像及其显示

   方法一：
          image(X)
          colormap(map)

   方法二： 
          imshow(X,map)

5.2 灰度图像及其显示
   Matlab 7.0 中，要显示一副灰度图像，可以调用函数 imshow 或 imagesc （即 
imagescale，图像缩放函数）

   (1) imshow 函数显示灰度图像
    使用 imshow(I)    或 使用明确指定的灰度级书目：imshow(I,32)
    
    由于Matlab自动对灰度图像进行标度以适合调色板的范围，因而可以使用自定义
大小的调色板。其调用格式如下：
           imshow(I,[low,high])
    其中，low 和 high 分别为数据数组的最小值和最大值。

   (2) imagesc 函数显示灰度图像
   下面的代码是具有两个输入参数的 imagesc 函数显示一副灰度图像
       imagesc(1,[0,1]);
       colormap(gray);
    imagesc 函数中的第二个参数确定灰度范围。灰度范围中的第一个值（通常是0），
对应于颜色映象表中的第一个值（颜色），第二个值（通常是1）则对应与颜色映象表
中的最后一个值（颜色）。灰度范围中间的值则线型对应与颜色映象表中剩余的值（颜色）。

    在调用 imagesc 函数时，若只使用一个参数，可以用任意灰度范围显示图像。在该
调用方式下，数据矩阵中的最小值对应于颜色映象表中的第一个颜色值，数据矩阵中的最大
值对应于颜色映象表中的最后一个颜色值。

5.3 RGB 图像及其显示
   (1) image(RGB) 
   不管RGB图像的类型是double浮点型，还是 uint8 或 uint16 无符号整数型，Matlab都
能通过 image 函数将其正确显示出来。

   RGB8 = uint8(round(RGB64×255)); ％ 将 double 浮点型转换为 uint8 无符号整型
   RGB64 = double(RGB8)/255;            ％ 将 uint8 无符号整型转换为 double 浮点型
   RGB16 = uint16(round(RGB64×65535)); ％ 将 double 浮点型转换为 uint16 无符号整型 
   RGB64 = double(RGB16)/65535;      ％ 将 uint16 无符号整型转换为 double 浮点型

   (2) imshow(RGB) 参数是一个 m×n×3 的数组

5.4 二进制图像及其显示

   (1) imshow(BW)
   在 Matlab 7.0 中，二进制图像是一个逻辑类，仅包括 0 和 1 两个数值。像素 0 显示
为黑色，像素 1 显示为白色。
   显示时，也可通过NOT(~)命令，对二进制图象进行取反，使数值 0 显示为白色；1 显示
为黑色。 
   例如： imshow(~BW)

   (2) 此外，还可以使用一个调色板显示一副二进制图像。如果图形是 uint8 数据类型，
则数值 0 显示为调色板的第一个颜色，数值 1 显示为第二个颜色。
   例如： imshow(BW,[1 0 0;0 0 1])   

5.5 直接从磁盘显示图像
   可使用一下命令直接进行图像文件的显示： 
        imshow filename
   其中，filename 为要显示的图像文件的文件名。

   如果图像是多帧的，那么 imshow 将仅显示第一帧。但需注意，在使用这种方式时，图像
数据没有保存在Matlab 7.0 工作平台。如果希望将图像装入工作台中，需使用 getimage 函
数，从当前的句柄图形图像对象中获取图像数据，
   命令形式为： rgb ＝ getimage;

bwlabel 
功能： 
标注二进制图像中已连接的部分。 
L = bwlabel(BW,n) 
[L,num] = bwlabel(BW,n)

isbw 
功能： 
判断是否为二进制图像。 
语法： 
flag = isbw(A) 
相关命令： 
isind, isgray, isrgb 
74．isgray 
功能： 
判断是否为灰度图像。 
语法： 
flag = isgray(A) 
相关命令： 
isbw, isind, isrgb

11．bwselect 
功能： 
在二进制图像中选择对象。 
语法： 
BW2 = bwselect(BW1,c,r,n) 
BW2 = bwselect(BW1,n) 
[BW2,idx] = bwselect(...) 
举例 
BW1 = imread(\'text.tif\'); 
c = [16 90 144]; 
r = [85 197 247]; 
BW2 = bwselect(BW1,c,r,4); 
imshow(BW1) 
figure, imshow(BW2)

47．im2bw 
功能： 
转换图像为二进制图像。 
语法： 
BW = im2bw(I,level) 
BW = im2bw(X,map,level) 
BW = im2bw(RGB,level) 
举例 
load trees 
BW = im2bw(X,map,0.4); 
imshow(X,map)

Matlab中如何读出写入图像文件以及对图像的简单处理

MATLAB图像处理工具箱支持四种基本图像类型:索引图像、灰度图像、二进制图像和RGB图像。MATLAB直接从图像文件中读取的图像为RGB 图像。它存储在三维数组中。这个三维数组有三个面,依次对应于红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三种颜色,而面中的数据则分别是这三种颜色 的强度值,面中的元素对应于图像中的像素点。设所得矩阵为X三维矩阵(256,256,3) ,X(:,:,1)代表红颜色的2维矩阵 X(:,:,2)代表绿颜色的2维矩阵, X(:,:,3)代表兰颜色的2维矩阵。[X, map]=imread(\'34.bmp\');r=double(X(:,:,1)); %r是256 x 256的红色信息矩阵g=double(X(:,:,2)); %g是256 x 256的绿色信息矩阵b=double(X(:,:,3)); %b是256 x 256的兰色信息矩阵
索引图像数据包括图像矩阵X与颜色图数组map,其中颜色图map是按图像中颜色值进行排序后的数组。对于每个像素,图像矩阵X包含一个值,这个值就是颜 色图数组map中的索引。颜色图map为m×3双精度矩阵,各行分别指定红、绿、蓝(R、G、B)单色值,map=[RGB],R、G、B为值域为 [0,1]的实数值,m为索引图像包含的像素个数。

对于相同的数据,采用uint8格式比双精度格式节省内存空间,从而更经济。在MATLAB中
如果索引图像的颜色图小于256行,则它的图像矩阵以uint8格式存储,否则以双精度格式存储。
一：imread:从图像文件夹中读取图像。
A = imread(FILENAME,FMT) 读取图像到A，如果文件是包含一灰度图像，A是一二维矩阵，如果文件是包含一真彩色图像（RGB），A是一三维矩阵（M-by-N-by-3）。FILENAME ：图像文件名；FMT：图像文件格式；
文件必须在当前目录下，或在Matlab的一路径上。如果 imread不能够找到一名称为FILENAME的文件,那么它将找一名为FILENAME.FMT的文件
[X,MAP] = imread(FILENAME,FMT) 把图像FILENAME读入与它相关的图像色彩信息写入MAP，图像色彩信息值在范围[0,1]中自动地重新调整. 
[...] = imread(FILENAME)这种方式是试图得到文件的格式从文件所包含的信息。 
    [...] = imread(URL,...)从一Internet URL上读图像   URL 必须包含协议(即： "http://").
1．2数据类型：
    TIFF的特殊语法：
    [...] = imread(...,IDX) 从很多图像TIFF文件中 读一个图像；IDX是一个整数值，它显示了所读图像在文件中的顺序，例如：如果 IDX是 3, imread将读文件中的第三个图像。 如果省略了这个变量, imread将读文件中的第一个图像. 
     IMREAD支持的图像文件格式：JPEG TIFF GIF   BMP PNG HDF   PCX    XWD    ICO    CUR    RAS PBM   PGM   PPM 
相关信息也可在Matlab中查看： imfinfo, imwrite, imformats, fread,
二：imwrite输出图像
imwrite(A,FILENAME,FMT) 把图像 A 写入图像文件 FILENAME.
imwrite(X,MAP,FILENAME,FMT) 把 X和它的相关色彩信息MAP写入FILENAME. 
imwrite(...,FILENAME) 把图像 写入图像文件FILENAME,并推测可能的格式用来做filename的扩展名。扩展名必须是FMT中一合法名.
imwrite(...,PARAM1,VAL1,PARAM2,VAL2,...) 不同的参数控制输出文件的各种不同特征。参数要是当前所支持的HDF,JPEG, TIFF, PNG, PBM, PGM, 和PPM 文件
三：image 显示图像.image(C) 把矩阵 C 转成一图像. C 可以是一MxN 或 MxNx3维的矩阵，且可以是包含 double, uint8,或 uint16 数据.image是用来显示附标图像，即显示的图像上有x,y坐标轴的显示，可以看到图像的像素大小。但可以加上axis off命令即可把坐标去掉。
imshow只是显示图像。用colormap来定义图像显示用的颜色查找表，比如用colormap(pink)，可以把黑白图像显示成带粉红色的图像。
图像像素矩阵的数据类型：（1）显示真彩色图像像素三维矩阵X，如果是uint8类型，要求矩阵的数据范围为0-255，（2）如果是double型，则其数据范围为0-1，要不就会出错或者出现空白页。
类型转换：（1）如果你原来的数值是uint8,在运算中转换为double后，实际要显示的数值没有改变的话，只要 用uint8(X)就可转换为uint8型，如果不想转换频繁，也可在显示时用X/255来转换为符合0-1double类型范围要求的数值显示。（2） 如果显示索引图像(二维矩阵)，如果索引图像像素数值是double型,则它的取值范围为1-length(colormap),数值起点为1，则矩阵中 数值为1的对应colormap中第一行数据,如果索引图像像素数值是uint8，则取值范围为0-255，数值起点为0，则矩阵中数值为0的对应 colormap中第一行数据，所以索引图像这两个数据类型之间的转换，要考虑到+1或-1。直接用uint8或double转换则会查找移位，产生失真 情况。uint16数据类型与uint8类似，取值范围为0-65536。
四：其它常用图像操作：
图像显示于屏幕有imshow( ), image( )函数；
图像进行裁剪imcrop( )；
图像的插值缩放imresize( )函数实现；
旋转用 imrotate( )实现。

转自 http://blog.csdn.net/wd0225/article/details/7571133