MATLAB图像处理基础幻灯片.pptVIP

计算机仿真Biomedical Engineeringcharpter5：Matlab图像处理基础 周颖玥 zhouyingyue@swust.edu.cn 5.1 图像处理概述 1.图像和像素 图像：用各种观测系统（照相机、X光机、CT机、B超机……）以不同的形式和手段观测客观世界而获得的。 一幅2D图像一般可以用一个2-D数组f(x, y)来表示。x和y表示2-D空间XY中一个坐标点的位置，f则代表图像在点(x, y)的某种性质F的数值：可见光（灰度图）、红外线、微波、X光、宇宙射线…… 数字图像（image）：把连续图像（f、x、y可为任意实数）在坐标空间XY和性质空间F都离散化（f、x、y都在整数中取值）。 像素：图像中的每个基本单元（pixel）。固定一幅图像的尺寸，像素越多，图像的空间分辨率就越高，就越有可能看出图像的细节。 2.图像技术及分类 3. 图像表示 如图所述，一幅图像用一个2D数组f (x, y)来表示，其中x、y表示像素的位置，f表示像素的数值。像素与数组元素一一对应。直观地，一幅图像可表示成一个2D 的M×N的矩阵。通常M和N被取为2.^n（以方便计算），0=f (x, y)=G - 1，G=2.^m。 M、N表示图像像素个数的大小，m就是计算机存储一个像素所需的位数（1位能存2级灰度，2位能存4级灰度，m位能存2.^m级…） 4.图像存储与格式 一幅图像需要用大量的数据来表达，因而存储图像也需要大量的空间。在计算机中，图像数据的量度单位有比特(bit)、字节(byte)、千字节(KB)、兆字节(MB)、G字节(GB)。 对于一幅象素点为N×N，灰度级有G=2.^m个的图像，需要bit = N×N×m 个。 例如：一幅512×512的256级灰度(m=8)的图像，需要512×512×8=2097152 bits，即2097152/8=262144字节, 262144/1024=256 KB。 5.一些图像处理的例子 1.图像处理的基本操作： 读入并显示一幅图像： I = imread( )； %读入一幅一般图像 II = dicomread( ); %读入一幅DICOM医学图像 imshow(I,[ ]); %显示一幅图像 imtool(I,[ ]); %不仅可以显示图像，还可以显示每个点的灰度值，并且有工具栏，可以调节窗宽、窗位。 将影像显示在圆柱体和球体上： Cylinder：产生圆柱体 语法: [x,y,z] = cylinder(r,n) 说明: r为一向量,表示圆柱体的半径；n为环绕圆形所设置的点数； Sphere: 产生球形表面 语法: [x,y,z] = sphere(n) warp(x,y,z,w)：将图像显示在产生的曲面上 * 图像增强功能 imadjust 功能：调整图像灰度值或颜色映像表。 J = imadjust(I,[lowin;higtin],[lowout; lowout]) * 图像变换功能 fft2 功能：进行二维快速傅里叶变换。 load imdemos saturn2 imshow(saturn2) B = fftshift(fft2(saturn2)); imshow(log(abs(B)),[]), colormap(jet(64)), colorbar dct2 功能：进行二维离散余弦变换。 radon 功能：用来计算指定方向上图像矩阵的投影，二元函数投影是在某一方向上的线积分。用 iradon() 函数可实现逆radon变换，并经常用于投影成像中。 dwt 功能：实现一维离散小波变换，wavedec ()和waverec()用于一维信号的多层小波分解和多层重构等。 I = imread(pout.tif); J = imadjust(I); figure, imshow(I), figure, imshow(J) RGB1 = imread(football.jpg); RGB2 = imadjust(RGB1,[.2 .3 0; .6 .7 1],[]); figure, imshow(RGB1), figure, imshow(RGB2) * * 航片 遥感图像 高分辨率CT图片 c r O I (r, c) = 200 像素 一个格子代表一个像素，格内灰度一致 随着现代科技的迅猛发展，图像技