matlab图像类型与彩色模型的转换
黑白照片转化为彩色matlab代码
黑白照片转化为彩色matlab代码黑白照片转化为彩色是一项有趣且具有挑战性的任务。
在这个过程中，我们需要使用一些图像处理技术来还原照片的原始色彩。
本文将介绍一种基于Matlab的简单方法来实现这个目标。
我们需要加载待处理的黑白照片。
在Matlab中，可以使用imread 函数来读取图像文件。
例如，我们可以使用以下代码加载名为"bw_image.jpg"的黑白照片：```matlabbw_image = imread('bw_image.jpg');```接下来，我们将使用一些图像处理技术来将黑白照片转化为彩色。
一种常用的方法是通过颜色空间转换来实现。
在Matlab中，我们可以使用rgb2gray函数将彩色图像转换为灰度图像，然后使用gray2rgb函数将灰度图像转换回彩色图像。
以下是实现这个过程的代码：```matlabgray_image = rgb2gray(bw_image);color_image = gray2rgb(gray_image);```这样，我们就可以获得了一张彩色的图像。
然而，这种方法只是简单地将灰度信息复制到了RGB通道，效果可能并不理想。
为了改善结果，我们可以尝试其他更复杂的图像处理技术，例如图像增强或色彩补偿算法。
这些算法可以根据图像的内容和特征来调整颜色分布，以使图像看起来更加自然和生动。
除了使用内置的图像处理函数，我们还可以自定义一些算法来实现黑白照片转化为彩色。
例如，我们可以根据图像的纹理和结构信息来估计缺失的颜色信息。
这种方法需要一些先验知识和图像分析技术，但可以获得更好的结果。
黑白照片转化为彩色是一个有趣且具有挑战性的任务。
在Matlab中，我们可以使用一些内置的图像处理函数来实现这个目标，也可以尝试自定义算法来改进结果。
无论采用何种方法，我们都可以通过将灰暗的过去变为绚丽多彩的现在，使照片更加生动和有趣。
matlab画图中线型及颜色设置
matlab画图中线型及颜⾊设置matlab受到控制界⼴泛接受的⼀个重要原因是因为它提供了⽅便的绘图功能.本章主要介绍2维图形对象的⽣成函数及图形控制函数的使⽤⽅法,还将简单地介绍⼀些图形的修饰与标注函数及操作和控制MATLAB各种图形对象的⽅法.第⼀节图形窗⼝与坐标系⼀.图形窗⼝1.MATLAB在图形窗⼝中绘制或输出图形,因此图形窗⼝就像⼀张绘图纸.2. 在MATLAB下,每⼀个图形窗⼝有唯⼀的⼀个序号h,称为该图形窗⼝的句柄.MATLAB通过管理图形窗⼝的句柄来管理图形窗⼝;3.当前窗⼝句柄可以由MATLAB函数gcf获得;4.在任何时刻,只有唯⼀的⼀个窗⼝是当前的图形窗⼝(活跃窗⼝);figure(h)----将句柄为h的窗⼝设置为当前窗⼝;5.打开图形窗⼝的⽅法有三种:1)调⽤绘图函数时⾃动打开;2)⽤File---New---Figure新建;3)figure命令打开,close命令关闭.在运⾏绘图程序前若已打开图形窗⼝,则绘图函数不再打开,⽽直接利⽤已打开的图形窗⼝;若运⾏程序前已存在多个图形窗⼝,并且没有指定哪个窗⼝为当前窗⼝时,则以最后使⽤过的窗⼝为当前窗⼝输出图形.6.窗⼝中的图形打印:⽤图形窗⼝的File菜单中的Print项.7.可以在图形窗⼝中设置图形对象的参数.具体⽅法是在图形窗⼝的Edit菜单中选择Properties项,打开图形对象的参数设置窗⼝,可以设置对象的属性.⼆.坐标系1.⼀个图形必须有其定位系统,即坐标系;2.在⼀个图形窗⼝中可以有多个坐标系,但只有⼀个当前的坐标系;3.每个坐标系都有唯⼀的标识符,即句柄值;4.当前坐标系句柄可以由 MATLAB函数gca获得;5.使某个句柄标识的坐标系成为当前坐标系,可⽤如下函数:axes(h) h为指定坐标系句柄值.6.⼀些有关坐标轴的函数:1)定义坐标范围:⼀般MATLAB⾃动定义坐标范围,如⽤户认为设定的不合适,可⽤:axis([Xmin, Xmax, Ymin, Ymax]) 来重新设定;292) 坐标轴控制:MATLAB的缺省⽅式是在绘图时,将所在的坐标系也画出来,为隐去坐标系,可⽤axis off;axis on则显⽰坐标轴(缺省值).3)通常MATLAB的坐标系是长⽅形,长宽⽐例⼤约是 4:3,为了得到⼀个正⽅形的坐标系可⽤:axis square4)坐标系横纵轴的⽐例是⾃动设置的,⽐例可能不⼀样,要得到相同⽐例的坐标系,可⽤:axis equal第⼆节⼆维图形的绘制⼀. plot函数plot 函数是最基本的绘图函数,其基本的调⽤格式为:1.plot(y)------绘制向量y对应于其元素序数的⼆维曲线图, 如果y为复数向量,则绘制虚部对于实部的⼆维曲线图.例:绘制单⽮量曲线图.y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20];plot(y)由于y⽮量有10个元素,x坐标⾃动定义为[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10].图形为: 1234567891024681012141618202.plot(x,y)------ 绘制由x,y所确定的曲线.1)x,y是两组向量,且它们的长度相等,则plot(x,y)可以直观地绘出以x为横坐标,y为纵坐标的图形.如:画正弦曲线:t=0:0.1:2*pi;y=sin(t);plot(t,y)2)当 plot(x,y)中,x是向量,y是矩阵时,则绘制y矩阵中各⾏或列对应于30向量x的曲线.如果y阵中⾏的长度与x向量的长度相同,则以y的⾏数据作为⼀组绘图数据;如果y阵中列的长度与x向量的长度相同,则以y的列数据作为⼀组绘图数据;如果y阵中⾏, 列均与x向量的长度相同,则以y的每列数据作为⼀组绘图数据.例:下⾯的程序可同时绘出三条曲线.MATLAB在绘制多条曲线时,会按照⼀定的规律⾃动变化每条曲线的的颜⾊.x=0:pi/50:2*pi;y(1,:)=sin(x);y(2,:)=0.6*sin(x);y(2,:)=0.3*sin(x);plot(x,y)或者还可以这样⽤:x=0:pi/50:2*pi;y=[ sin(x); 0.6*sin(x); 0.3*sin(x)];plot(x,y)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.813) 如果x,y是同样⼤⼩的矩阵,则plot(x,y)绘出y中各列相应于x中各列的图形.例:x(1,:)=0:pi/50:2*pi;x(2,:)=pi/4:pi/50:2*pi+pi/4;x(3,:)=pi/2:pi/50:2*pi+pi/2;y(1,:)=sin(x(1,:));y(2,:)=0.6*sin(x(2,:));y(3,:)=0.3*sin(x(3,:));plot(x,y)x=x';y=y';figure31plot(x,y)在这个例⼦中,x------ 3x101,y------3x101,所以第⼀个plot按列画出101条曲线,每条3个点;⽽x'------101x3,y'------ 101x3,所以第⼆个plot按列画出3条曲线,每条101个点.012345678-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.81012345678-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.813. 多组变量绘图:plot(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, ……)上⾯的plot格式中,选项是指为了区分多条画出曲线的颜⾊,线型及标记点⽽设定的曲线的属性.MATLAB在多组变量绘图时,可将曲线以不同的颜⾊,不同的线型及标记点表⽰出来.这些选项如下表所⽰:各种颜⾊属性选项选项意义选项意义'r' 红⾊ 'm' 粉红'g' 绿⾊ 'c' 青⾊32'b' 兰⾊ 'w' ⽩⾊'y' 黄⾊ 'k' ⿊⾊各种线型属性选项选项意义选项意义'-' 实线 '--' 虚线':' 点线 '-.' 点划线各种标记点属性选项选项意义选项意义'.' ⽤点号绘制各数据点 '^' ⽤上三⾓绘制各数据点'+' ⽤'+'号绘制各数据点 'v' ⽤下三⾓绘制各数据点'*' ⽤'*'号绘制各数据点 '>' ⽤右三⾓绘制各数据点' .' ⽤'.'号绘制各数据点 '<' ⽤左三⾓绘制各数据点's'或squar ⽤正⽅形绘制各数据点'p' ⽤五⾓星绘制各数据点'd'或diamond⽤菱形绘制各数据点 'h' ⽤六⾓星绘制各数据点这些选项可以连在⼀起⽤,如:'-.g'表⽰绘制绿⾊的点划线,'g+'表⽰⽤绿⾊的 '+'号绘制曲线.注意:1)表⽰属性的符号必须放在同⼀个字符串中;2)可同时指定2~3个属性;3) 与先后顺序⽆关;4)指定的属性中,同⼀种属性不能有两个以上.例:t=0:0.1:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3=sin(t).*cos(t);plot(t,y1, '-r',t,y2, ':g',t,y3, '*b')该程序还可以按下⾯的⽅式写:t=0:0.1:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3=sin(t).*cos(t);plot(t,y1, '-r')hold onplot(t,y2, ':g')plot(t,y3, '*b')hold off注:在MATLAB中,如画图前已有打开的图形窗⼝,则再画图系统将⾃动擦掉坐标系中已有的图形对象,但设置了hold on后,可以保持坐标系中已绘出的图形.3301234567-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.81图(a)还可以进⼀步设置包括线的宽度(LineWidth),标记点的边缘颜⾊(MarkerEdgeColor),填充颜⾊ (MarkerFaceColor)及标记点的⼤⼩(MarkerSize)等其它绘图属性.例:设置绘图线的线型,颜⾊,宽度,标记点的颜⾊及⼤⼩.t=0:pi/20:pi;y=sin(4*t).*sin(t)/2;plot(t,y,'-bs','LineWidth',2,... %设置线的宽度为2'MarkerEdgeColor','k',... %设置标记点边缘颜⾊为⿊⾊'MarkerFaceColor','y',... %设置标记点填充颜⾊为黄⾊'MarkerSize',10) %设置标记点的尺⼨为10绘出图形如下:00.511.522.533.5-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.10.20.30.40.5344. 双Y轴绘图:plotyy()函数.其调⽤格式为:plotyy(x1,y1,x2,y2)------ 绘制由x1,y1和x2,y2确定的两组曲线,其中x1,y1的坐标轴在图形窗⼝的左侧,x2,y2的坐标轴在图形窗⼝的右侧.Plotyy(x1,y1,x2,y2, 'function1','function2')------功能同上,function是指那些绘图函数如:plot,semilogx,loglog 等.例如:在⼀个图形窗⼝中绘制双Y轴曲线.x=0:0.3:12;y=exp(-0.3*x).*sin(x)+0.5;plotyy(x,y,x,y,'plot','stem')图形如下:0246810120.511.50246810120.511.5stem: 绘制stem形式的曲线(上端带圈的竖线).绘图结果:两条图线⾃动⽤不同的颜⾊区分,两个坐标的颜⾊与图线的颜⾊相对应,左边的Y轴坐标对应的是plot形式的曲线,右边的Y坐标对应的是stem形式的曲线.⼆.对数坐标图绘制函数:在对数坐标图的绘制中,有三种绘图函数:semilogx,semilogy和loglog函数.1)semilogx( )------绘制以X轴为对数坐标轴的对数坐标图.其调⽤格式为:semilogx(x,y,'属性选项')其中属性选项同plot函数.该函数只对横坐标进⾏对数变换,纵坐标仍为线性坐标.2)semilogy( )------绘制以Y轴为对数坐标轴的对数坐标图.其调⽤格式为:semilogy(x,y,'属性选项')该函数只对纵坐标进⾏对数变换,横坐标仍为线性坐标.353)loglog( )------ 绘制X,Y轴均为对数坐标轴的图形.其调⽤格式为:loglog(x,y,'属性选项')该函数分别对横,纵坐标都进⾏对数变换.例:x=0:0.1:6*pi;y=cos(x/3)+1/9;subplot(221), semilogx(x,y);subplot(222), semilogy(x,y);subplot(223), loglog(x,y);4)MATLAB还提供了⼀个实⽤的函数:logspace( )函数, 可按对数等间距地分布来产⽣⼀个向量,其调⽤格式为:x=logspace(x1,x2,n)这⾥,x1 表⽰向量的起点;x2表⽰向量的终点;n表⽰需要产⽣向量点的个数(⼀般可以不给出,采⽤默认值50).在控制系统分析中⼀般采⽤这种⽅法来构成频率向量w.关于它的应⽤后⾯还要讲到.三.极坐标图的绘制函数:绘极坐标图可⽤polar( )函数.其调⽤格式如下:polar(theta, rho,'属性选项')------theta:⾓度向量,rho:幅值向量,属性内容与plot函数基本⼀致.例如:极坐标模型为:3145/)/)cos((+ =θρ, ],[πθ80∈则绘出极坐标图的程序为:theta=0:0.1:8*pi;p=cos((5*theta)/4)+1/3;polar(theta,p)0.511.53021060240902701203001503301800四. 绘制多个⼦图:subplot( )函数MATLAB允许在⼀个图形窗⼝上绘制多个⼦图(如对于多变量系统的输出),允许将窗⼝分成nxm个部分.分割图形窗⼝⽤subplot函数来实现,其调⽤格式为:subplot(n,m,k) 或subplot(nmk)------n,m分别表⽰将窗⼝分割的⾏数和列数, 36k表⽰要画图部分的代号,表⽰第⼏个图形,nmk三个数可以连写,中间不⽤符号分开.例如:将窗⼝划分成2x2=4个部分,可以这样写:subplot(2,2,1),plot(……)subplot(2,2,2),……subplot(2,2,3),……subplot(2,2,4),……221 222223 224注:subplot函数没有画图功能,只是将窗⼝分割.第三节图形的修饰与标注MATLAB提供了⼀些特殊的函数修饰画出的图形,这些函数如下:1) 坐标轴的标题:title函数其调⽤格式为:title('字符串')------字符串可以写中⽂如:title('My own plot')2)坐标轴的说明:xlabel和ylabel函数格式:xlabel('字符串')ylabel(' 字符串')如:xlabel('This is my X axis')ylabel('My Y axis')3)图形说明⽂字:text和gtext函数A.text函数:按指定位置在坐标系中写出说明⽂字.格式为:text(x1, y1, '字符串', '选项')x1,y1为指定点的坐标;'字符串'为要标注的⽂字;'选项'决定x1,y1的坐标单位,如没有选项,则x1,y1的坐标单位和图中⼀致;如选项为'sc',则x1,y1表⽰规范化窗⼝的相对坐标,其范围为0到1.(1,1)规范化窗⼝(0,0)37如:text(1,2, '正弦曲线')B.gtext函数:按照⿏标点按位置写出说明⽂字.格式为:gtext('字符串')当调⽤这个函数时,在图形窗⼝中出现⼀个随⿏标移动的⼤⼗字交叉线,移动⿏标将⼗字线的交叉点移动到适当的位置,点击⿏标左键,gtext参数中的字符串就标注在该位置上.4) 给图形加⽹格:grid函数在调⽤时直接写grid即可.上⾯的函数的应⽤实例:例: 在图形中加注坐标轴标识和标题及在图形中的任意位置加⼊⽂本.t=0:pi/100:2*pi;y=sin(t);plot(t,y),grid,axis([0 2*pi -1 1])xlabel('0 leq itt rm leq pi','FontSize',16)ylabel('sin(t)','FontSize',20)title('正弦函数图形','FontName',' ⾪书' ,'FontSize',20)text(pi,sin(pi),'leftarrowsin(t)=0','FontSize',16)text(3*pi/4,sin(3*pi/4),'leftarrowsin(t)=0.707', 'FontSize',16)text(5*pi/4,sin(5*pi/4),' sin(t)=-0.707rightarrow',...'FontSize',16,'HorizontalAlignment','right')画出的图形为:0246-1-0.50.510 ≤ t ≤ πsin(t)正弦函数图形←sin(t)=0←sin(t)=0.707sin(t)=-0.707→5) 在图形中添加图例框:legend函数其调⽤格式为:A.legend('字符串1', '字符串2', ……)------以字符串1,字符串2…… 作38为图形标注的图例.B.legend('字符串1', '字符串2', ……, pos)------pos指定图例框显⽰的位置.图例框被预定了6个显⽰位置:0------ 取最佳位置;1------右上⾓(缺省值);2------左上⾓;3------左下⾓;4------右下⾓;-1------图的右侧.例:在图形中添加图例.x=0:pi/10:2*pi;y1=sin(x);y2=0.6*sin(x);y3=0.3*sin(x);plot(x,y1,x,y2,'-o',x,y3,'-*')legend('曲线1','曲线2','曲线3')绘出图形如下:02468-1-0.50.51曲线1曲线2曲线36)⽤⿏标点选屏幕上的点:ginput函数格式为: [x, y, button]=ginput(n)其中:n为所选择点的个数;x,y均为向量,x为所选n个点的横坐标;y为所选n个点的纵坐标.button为n维向量,是所选n个点所对应的⿏标键的标号:1------左键;2------中键;可⽤不同的⿏标键来选点,以区别所选的点.此语句可以放在绘图语句之后,它可在绘出的图形上操作,选择你所感兴趣的点,如峰值点,达到稳态值的点等,给出点的坐标,可求出系统的性能指标.39第四节 MATLAB下图形对象的修改MATLAB图形对象是指图形系统中最基本,最底层的单元,这些对象包括:屏幕(Root),图形窗⼝(Figures), 坐标轴(Axes),控件(Uicontrol),菜单(Uimenu),线(Lines),块(Patches),⾯(Surface),图像 (Images),⽂本(Text)等等.根据各对象的相互关系,可以构成如下所⽰的树状层次:RootFiguresAxes Uicontrol Uimenu Uicontextmenu (对象菜单)Images Line Patch Surface Text对各种图形对象进⾏修改和控制,要使⽤MATLAB的图形对象句柄(Handle).在MATLAB中, 每个图形对象创⽴时,就被赋予了唯⼀的标识,这个标识就是该对象的句柄.句柄的值可以是⼀个数,也可以是⼀个⽮量.如每个计算机的根对象只有⼀个,它的句柄总是0,图形窗⼝的句柄总是正整数,它标识了图形窗⼝的序号等.利⽤句柄可以操纵⼀个已经存在的图形对象的属性,特别是对指定图形对象句柄的操作不会影响同时存在的其它图形对象,这⼀点是⾮常重要的.⼀.对图形对象的修改可以⽤下⾯函数:1)set函数:⽤于设置句柄所指的图形对象的属性.Set函数的格式为:set(句柄, 属性名1, 属性值1, 属性名2, 属性值2, ……)例:h=plot(x,y)set(h, 'Color', [1,0,0])------将句柄所指曲线的颜⾊设为红⾊.2)get函数:获取指定句柄的图形对象指定属性的当前值.格式为:get(句柄, '属性名')如: get(gca, 'Xcolor')------获得X轴的当前颜⾊属性值.执⾏后可返回X轴的当前颜⾊属性值[0,0,0](⿊⾊).3)如果没有设置句柄,则可以使⽤下列函数获得:gcf:获得当前图形窗⼝的句柄;gca:获得当前坐标轴对象的句柄;gco:获得当前对象的句柄.如:A.要对图形窗⼝的底⾊进⾏修改,可⽤:set(gcf, 'Color', [1,1,1])------将图形窗⼝底⾊设为⽩⾊B.要把当前X轴的颜⾊改为绿⾊,可⽤:set(gca, 'Xcolor', [0,1,0])40C.还可对坐标轴的显⽰刻度进⾏定义:t=-pi:pi/20:pi;y=sin(t);plot(t,y)set(gca,'xtick',[-pi:pi/2:pi],'xticklabel',['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi'])-pi-pi/20pi/2pi-1-0.50.51本例中⽤'xtick'属性设置x轴刻度的位置(从-pi~pi,间隔pi/2,共设置5个点),⽤'xticklabel'来指定刻度的值,由于通常习惯于⽤⾓度度量三⾓函数, 因此重新设置['-pi','-pi/2','0','pi/2','pi']5个刻度值.⼆.⼀些常⽤的属性如下:1)Box属性:决定图形坐标轴是否为⽅框形式,选项为'on'(有⽅框),'off'(⽆⽅框);2)'ColorOrder'属性:设置多条曲线的颜⾊顺序,默认值为:[1 1 0;1 0 1;0 1 1;1 0 0;0 1 0;0 0 1]黄⾊粉⾊天蓝红⾊绿⾊兰⾊颜⾊向量还有:[1 1 1]------⽩⾊;[0 0 0]------⿊⾊.3)坐标轴⽅向属性:'Xdir','Ydir','Zdir',其选项为:'normal'------正常'reverse'------反向4) 坐标轴颜⾊和线型属性:'Xcolor','Ycolor','Zcolor'------ 轴颜⾊,'LineWidth'------ 轴的线宽,值为数字'Xgrid','Ygrid','Zgrid'------坐标轴上是否加⽹格,值为'on'和'off'.5)坐标轴的标尺属性:'Xtick','Ytick','Ztick'------ 标度的位置,值为向量'Xticklabel','Yticklabel','Zticklabel'------ 轴上标度的符号,它的值为与标度位置向量同样⼤⼩(向量个数相同)的向量.5)字体设置属性:'FontAngle'------ 设置字体⾓度,选项为:41'normal'------ 正常;'italic'------ 斜体;'oblique'------ 倾斜;'FontName'------ 字体名称;'FontSize'------ 字号⼤⼩'FontWeight'------ 字体的轻重,选项为:'light','normal','bold'。
matlab ciexyz与cielab变换
matlab ciexyz与cielab变换题目：Matlab中的CIEXYZ与CIELAB变换引言：计算机视觉和图像处理是当今数字化世界广泛应用的领域，而颜色是其中至关重要的因素之一。
为了使计算机能够正确处理和表示颜色信息，需要进行颜色空间的转换。
在Matlab中，CIEXYZ与CIELAB是两种常用的颜色空间，本文将以此为主题，详细介绍CIEXYZ与CIELAB的原理和在Matlab中的应用。
一、CIEXYZ颜色空间的原理及应用CIEXYZ（又称CIE 1931 XYZ色彩空间）是一种基于人类对光的感知的标准颜色空间。
其基本原理是将颜色分解为红、绿、蓝三个分量的线性组合。
其中，X代表红光，Y代表绿光，Z代表蓝光，在一定条件下，可以通过测量得到光的三刺激值。
在Matlab中，可以使用`xyz2rgb`和`rgb2xyz`函数实现CIEXYZ与RGB 的互相转换。
其中，`xyz2rgb`函数将CIEXYZ色彩空间转换为RGB色彩空间，而`rgb2xyz`函数则将RGB色彩空间转换为CIEXYZ色彩空间。
二、CIELAB颜色空间的原理及应用CIELAB（即CIE L*a*b*）颜色空间是一种与人类对光的感知较为一致的颜色空间。
与CIEXYZ颜色空间相比，CIELAB使用了更复杂的计算公式，同时考虑了色度和亮度两个维度。
在CIELAB颜色空间中，L*表示亮度轴，并且取值范围为0-100。
而a*和b*则表示色度坐标，其中a*代表颜色的红绿分量，而b*代表颜色的黄蓝分量。
在Matlab中，可以使用`lab2rgb`和`rgb2lab`函数实现CIELAB与RGB 的互相转换。
其中，`lab2rgb`函数将CIELAB色彩空间转换为RGB色彩空间，而`rgb2lab`函数则将RGB色彩空间转换为CIELAB色彩空间。
三、CIEXYZ与CIELAB的转换关系CIEXYZ与CIELAB之间存在一定的转换关系，可以通过`xyz2lab`和`lab2xyz`函数在Matlab中进行转换。
用matlab数字图像处理四个实验
数字图像处理实验指导书目录实验一MATLAB数字图像处理初步实验二图像的代数运算实验三图像增强-空间滤波实验四图像分割3实验一 MATLAB数字图像处理初步一、实验目的与要求1．熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。
2．熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。
3．掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。
4．掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。
5．图像间如何转化。
二、实验原理及知识点1、数字图像的表示和类别一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标，f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。
灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语，而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。
例如，在RGB彩色系统中，一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。
因此，许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理，方法是分别处理三副独立的分量图像即可。
图像关于x和y坐标以及振幅连续。
要将这样的一幅图像转化为数字形式，就要求数字化坐标和振幅。
将坐标值数字化成为取样；将振幅数字化成为量化。
采样和量化的过程如图1所示。
因此，当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时，称该图像为数字图像。
作为MATLAB基本数据类型的数值数组本身十分适于表达图像，矩阵的元素和图像的像素之间有着十分自然的对应关系。
图1 图像的采样和量化根据图像数据矩阵解释方法的不同，MA TLAB把其处理为4类：➢亮度图像(Intensity images)➢二值图像(Binary images)➢索引图像(Indexed images)➢RGB图像(RGB images)(1) 亮度图像一幅亮度图像是一个数据矩阵，其归一化的取值表示亮度。
若亮度图像的像素都是uint8类或uint16类，则它们的整数值范围分别是[0，255]和[0，65536]。
若图像是double类，则像素取值就是浮点数。
matlab图像数据类型转换
uint 8:无符号的8位（8bit）整型数据（unit 都是存储型）int ：整型数据1、在MATLAB中，数值一般都采用double型（64位）存储和运算.2、为了节省存储空间，MATLAB为图像提供了特殊的数据类型uint8（8位无符号整数），以此方式存储的图像称为8位型像。
3、函数image能够直接显示8位图像，但8位型数据和double型数据在image中意义不一样，4、对于索引图像，数据矩阵中的值指定该像素的颜色种类在色图矩阵中的行数。
当数据矩阵中的值为0时，表示用色图矩阵中第一行表示的颜色绘制；当数据矩阵中的值为1时，表示用色图矩阵中的第二行表示的颜色绘制该像素，数据与色图矩阵中的行数总是相差1。
所以，索引图像double型和uint8型在显示方法上没有什么不同，只是8位数据矩阵的值和颜色种类之间有一个偏差1。
调用格式均为image(x); colormap(map);5、对于灰度图像，uint8表示范围[0，255]，double型表示范围[0，1]。
可见，double型和uint8型灰度图像不一样，二者转换格式为：I8=uint8 (round (I64*255)); ！！double转换成uint 8I64=double (I8)/255; ！！！uint转换成double反之，imread根据文件中的图像种类作不同的处理。
当文件中的图像为灰度图像时，imread 把图像存入一个8位矩阵中，把色图矩阵转换为双精度矩阵，矩阵中每个元素值在[0，1]内；当为RGB图像时，imread把数据存入到一个8位RGB矩阵中。
！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！MATLAB中读入图像的数据类型是uint8，而在矩阵中使用的数据类型是double因此I2=im2double(I1) :把图像数组I1转换成double精度类型；如果不转换，在对uint8进行加减时会产生溢出图像数据类型转换函数默认情况下，matlab将图象中的数据存储为double型，即64位浮点数；matlab还支持无符号整型（uint8和uint16）；uint型的优势在于节省空间，涉及运算时要转换成double型。
matlab 画图及颜色设置
各种颜色属性选项选项意义选项意义'r' 红色'm' 粉红'g' 绿色'c' 青色'b' 兰色'w' 白色'y' 黄色'k' 黑色各种线型属性选项选项意义选项意义'-' 实线'--' 虚线':' 点线'-.' 点划线各种标记点属性选项选项意义选项意义'.' 用点号绘制各数据点'^' 用上三角绘制各数据点'+' 用'+'号绘制各数据点'v' 用下三角绘制各数据点'*' 用'*'号绘制各数据点'>' 用右三角绘制各数据点' .' 用'.'号绘制各数据点'<' 用左三角绘制各数据点's'或squar 用正方形绘制各数据点'p' 用五角星绘制各数据点'd'或diamond用菱形绘制各数据点'h' 用六角星绘制各数据点这些选项可以连在一起用,如:'-.g'表示绘制绿色的点划线,'g+'表示用绿色的'+'号绘制曲线.还可以进一步设置包括线的宽度(LineWidth),标记点的边缘颜色(MarkerEdgeColor),填充颜色(MarkerFaceColor)及标记点的大小(MarkerSize)等其它绘图属性.例:设置绘图线的线型,颜色,宽度,标记点的颜色及大小.t=0:pi/20:pi;y=sin(4*t).*sin(t)/2;plot(t,y,'-bs','LineWidth',2,... %设置线的宽度为2'MarkerEdgeColor','k',... %设置标记点边缘颜色为黑色'MarkerFaceColor','y',... %设置标记点填充颜色为黄色'MarkerSize',10) %设置标记点的尺寸为10字母颜色标点线型y 黄色·点线 m 粉红○圈线c 亮蓝××线 r 大红＋＋字线g 绿色－实线b 蓝色 * 星形线w 白色：虚线k 黑色－· (--) 点划线square 正方形 diamond 菱形pentagram 五角星 hexagram 六角星。
利用MATLAB仿真软件进行图像的输入、输出和格式变
课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信指导教师：尹勇工作单位：信息工程学院题目: 利用MATLAB仿真软件进行图像的输入、输出和格式变初始条件：①Matlab软件。
②图像处理的基础知识。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）①利用Matlab读取、保存和显示不同格式的图像。
②进行图像格式的相互变换如索引图像、灰度图像、RGB图像和二值图像的相互转换。
③熟悉Matlab的用法。
时间安排：1、理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；2、课程设计时间为1周。
（1）确定技术方案、电路，并进行分析计算，时间1天；（2）选择元器件、安装与调试，或仿真设计与分析，时间2天；（3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 不同格式图像的读取、显示和保存 (1)1.1 图像的选取 (1)1.2 图像的读取 (2)1.2.1 编辑M文件 (2)1.2.2 图像的读取 (2)1.2.3 图像的显示 (3)1.2.4 图像的检测 (5)1.2.5 图像的保存及格式转换 (6)2 图像格式之间的相互转换 (7)2.1 图像的几种基本格式 (7)2.2 图像格式转换常用函数 (8)2.3 对图像进行格式转换 (9)2.3.1 将图像转为灰度图像 (9)2.3.2 灰度图像变为索引图像 (11)2.3.3 灰度图像变二值图像 (13)2.3.4 RGB图像变为索引图像 (15)3总结 (17)参考文献 (19)武汉理工大学《Matlab课程设计》报告摘要MATLAB是矩阵实验室之意。
除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能，MATLAB 语言在各国高校与研究单位起着重大的作用。
MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。
matlab红绿通道互换算法原理
matlab红绿通道互换算法原理
在Matlab中，红绿通道互换的算法原理主要基于图像处理中的通道操作。
对于一幅三通道的彩色数字图像，每个像素由三个分量（红色、绿色和蓝色）组成。
这个过程涉及将原图像的蓝色通道值赋给目标图像的绿色通道，并将原图像的绿色通道值赋给目标图像的蓝色通道。
以下是红绿通道互换的步骤：
1. 读取图像文件，创建一个变量来存储图像数据。
2. 将读取的图像赋值给另一个变量，以便在互换通道时不会改变原始图像。
3. 将原始图像的蓝色通道值赋给目标图像的绿色通道。
4. 将原始图像的绿色通道值赋给目标图像的蓝色通道。
5. 显示原始图像和互换通道后的图像，以便比较两者之间的差异。
通过这种方式，可以实现红绿通道的互换，从而观察到不同通道互换后的图像效果。
这种算法在图像处理中非常常见，可以用于探索颜色空间的变化和图像处理中的颜色调整。
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第六讲图像类型与彩色模型的转换【目录】一、图像类型的转换 (1)1、真彩图像→索引图像 (2)2、索引图像→真彩图像 (2)3、真彩图像→灰度图像 (3)4、真彩图像→二值图像 (3)5、索引图像→灰度图像 (4)6、灰度图像→索引图像 (4)7、灰度图像→二值图像 (5)8、索引图像→二值图像 (6)9、数据矩阵→灰度图像 (6)二、彩色模型的转换 (7)1、图像的彩色模型 (7)2、彩色转换函数 (7)三、纹理映射 (9)【正文】一、图像类型的转换1、真彩图像→索引图像【格式】X =d i t h e r (R G B ,m a p )【说明】按指定的颜色表m a p 通过颜色抖动实现转换 【输入】R G B 可以是d o u b l e 或u i n t 8类型【输出】X 超过256色则为d o u b l e 类型，否则输出为u i n t 8型 10020030040050050100150200250300350100200300400500501001502002503003501002003005010015020025010020030050100150200250图像→灰度图像1002003004005005010015020025030035010020030040050050100150200250300350图像→二值图像C L F ,R G B =i m r e a d ('f l o w e r s .t i f '); B W =i m 2b w (R G B ,0.5);s u b p l o t (1,2,1);s u b i m a g e (R G B );t i t l e ('真彩图') s u b p l o t (1,2,2);s u b i m a g e (B W );t i t l e ('二值图')1002003004005005010015020025030035010020030040050050100150200250300350图像→灰度图像【例】C L F ,l o a d t r e e s ; I =i n d 2g r a y (X ,m a p ); N e w m a p =r g b 2g r a y (m a p );s u b p l o t (2,2,1);s u b i m a g e (X ,m a p );t i t l e ('索引图') s u b p l o t (2,2,3);s u b i m a g e (I );t i t l e ('格式1灰度图')索引图10020030050100150200250格式1灰度图10020030050100150200250格式2灰度图10020030050100150200250度图像→索引图像【格式1】1、[X ,m a p ]=g r a y 2i n d (I ,n )2、X =g r a y s l i c e (I ,n )3、X =g r a y s l i c e (I ,v )【说明】格式1：将灰度图像转换为灰度级为n 的索引图像X ，n 的默认值为64；格式2：将灰度图像I 均匀量化为n 个等级，然后转换为伪彩色图像X ； 格式3：按指定的阈值矢量v (其中每个元素在0和1之间)对图像I 进行阈值划分，然后转换成索引图像【输入】I 可以是d o u b l e 类型、u i n t 8类型和u i n t 16类型【输出】m a p 的行不大于256，则X 为u i n t 类型，否则为d o u b l e 类型 【例】C L F ,I =i m r e a d ('r i c e .t i f '); [X 1,m a p 1]=g r a y 2i n d (I ,16); X 2=g r a y s l i c e (I ,8);X 3=g r a y s l i c e (I ,255*[0 0.21 0.23 0.26 0.30 0.35 0.6 1.0]'); s u b p l o t (2,2,1);s u b i m a g e (I );t i t l e ('灰度图')s u b p l o t (2,2,2);s u b i m a g e (X 1,m a p 1);t i t l e ('16灰度级图') s u b p l o t (2,2,3);s u b i m a g e (X 2,h o t (8));t i t l e ('均匀量化图') 501001502002505010015020025016灰度级图5010015020025050100150200250均匀量化图5010015020025050100150200250非均匀量化图5010015020025050100150200250图像→二值图像【格式一】B W =d i t h e r (I )；【格式一】B W =i m 2b w (I ,l e v e l )【说明】格式一用抖动的方式实现转换，格式二用阈值方式转换 【输入】I 可以是d o u b l e 类型和u i n t 8类型 【输出】B W 为u i n t 8类型【例】C L F ,I =i m r e a d ('s a t u r n .t i f '); B W 1=d i t h e r (I ); B W 2=i m 2b w (I ,0.5);s u b p l o t (2,2,1);s u b i m a g e (I );t i t l e ('灰度图')s u b p l o t (2,2,3);s u b i m a g e (B W 1);t i t l e ('抖动二值化') s u b p l o t (2,2,4);s u b i m a g e (B W 2);t i t l e ('阈值二值化')灰度图10020030040050100150200250300抖动二值化10020030040050100150200250300阈值二值化10020030040050100150200250300引图像→二值图像【格式】B W =i m 2b w (X ,m a p ,l e v e l )【输入】X 可以是d o u b l e 类型和u i n t 8类型 【输出】B W 为u i n t 8类型1002003005010015020025010020030050100150200250矩阵→灰度图像【输出】I 为d o u b l e 类型 【例】C L F ;I =i m r e a d ('r i c e .t i f ');A =f i l t e r 2(f s p e c i a l ('s o b e l '),I );原图5010015020025050100150200250转换图5010015020025050100150200250模型的转换 像的彩色模型(1) R G B 模型是色光的彩色模式，R 代表红色，G 代表绿色，B 代表蓝色，通常所说的真彩色。
(2) N T S C 模型N T S C 模型用于电视信号。
其特点是亮度信号与色度信号相分离。
一个信号能同时表示彩色图像和黑白图像。
他的Y 表示亮度，I 表示色度，Q 表示饱和度。
(3) H S V 模型根据人眼的视觉特性表示的颜色，H 表示色调，S 表示饱和度，V 表示明度。
(4) Y C b C r 模型一种彩色模型，Y 表示亮度信号，C b 、C r 两个色度分量。
2、彩色转换函数(1) R G B 颜色空间转换到N T S C 颜色空间 【格式】Y I Q M A P =r g b 2n t s c (R G B M A P ) 【说明】将R G B 色表转换为Y I Q 色表 【输入】R G B M A P 为d o u b l e 类型 【输出】Y I Q M A P 为d o u b l e 类型【格式】Y I Q =r g b 2n t s c (R G B )【说明】表示将R G B 图像转换为N T S C 图像 【输入】R G B 为d o u b l e 、u i n t 8或u i n t 16类型【输出】Y I Q 为d o u b l e 类型【例】C L F ,R G B =i m r e a d ('f l o w e r s .t i f '); Y I Q =r g b 2n t s c (R G B );s u b p l o t (2,3,1);s u b i m a g e (R G B );t i t l e ('R G B 图像')s u b p l o t (2,3,3);s u b i m a g e (m a t 2g r a y (Y I Q ));t i t l e ('N T S C 图像') s u b p l o t (2,3,4);s u b i m a g e (m a t 2g r a y (Y I Q (:,:,1)));t i t l e ('Y 分量') RGB 图像100200300400500100200300NTSC 图像100200300400500100200300100200300400500100200300100200300400500100200300100200300400500100200300T S C 颜色空间转换G B 颜色 式】R G B M A P =n t s c 2Y I Q M A P ) 【输入】Y I Q M A P 为d o u b l e 类型 【输出】R G B M A P 为d o u b l e 类型【格式】R G B =n t s c 2r g b (Y I Q )【说明】表示将Y I Q 图像转换为R G B 图像 【输入】Y I Q 为d o u b l e 类型 【输出】R G B 为d o u b l e 类型【例】C L F ,l o a d t r e e s ;Y I Q M A P =r g b 2n t s c (m a p );m a p 1=n t s c 2r g b (Y I Q M A P ); Y I Q M A P =m a t 2g r a y (Y I Q M A P );Y m a p =[Y I Q M A P (:,1),Y I Q M A P (:,1),Y I Q M A P (:,1)]; I m a p =[Y I Q M A P (:,2),Y I Q M A P (:,2),Y I Q M A P (:,2)]; Q m a p =[Y I Q M A P (:,3),Y I Q M A P (:,3),Y I Q M A P (:,3)];s u b p l o t (2,3,1);s u b i m a g e (X ,m a p ); t i t l e ('原始图像') s u b p l o t (2,3,2);s u b i m a g e (X ,Y I Q M A P );t i t l e ('转换图像') s u b p l o t (2,3,3);s u b i m a g e (X ,m a p 1); t i t l e ('还原图像')s u b p l o t (2,3,4);s u b i m a g e (X ,Y m a p ); t i t l e ('N T S C 的Y 分量')s u b p l o t (2,3,5);s u b i m a g e (X ,I m a p ); t i t l e ('N T S C 的I 分量') 100200300501001502002501002003005010015020025010020030050100150200250100200300501001502002501002003005010015020025010020030050100150200250g b 2h s v(5) r g b 2y c b c r(6) y c b c r 2r g b 三、纹理映射使用i m s h o w 命令时，M A T L A B 通常以二维视图形式显示一幅图像。