数字图像处理实验——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的图像；
2.熟练掌握在MATLAB中如何读取图像及图像的属性信息（大小、颜色、亮度（灰度）、宽度、高度等）；
3.掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一副图像的方法；
4.了解图像的算术运算在数字图像中的初步应用，并体会其处理的过程和处理前后图像的变化；
二、实验内容及步骤
1.图像的读取，显示和存储，以及提取图像的基本信息：
（1）使用imread()函数读取一副图像，假设其名为lena.bmp,存入一个矩阵（或数组）中；
（2）利用whos命令提取该读入图像lena.bmp的基本信息；

（3）利用imshow()函数显示图像lena.bmp；

（4）利用imwrite()函数存储该图像，命名为lena2.jpg

（5）联合使用figure, subplot(), imshow()函数将lena.bmp和lenaRGB.bmp显示出来，观察两幅图像的质量。

lena.bmp为灰度图，单通道；lenaRGB.bmp为RGB图像，三通道

clc;clear;close all; 
img1 = imread("lena.bmp");
img2 = imread("lenaRGB.bmp");
whos img1;
imshow(img1)
title('lena.bmp');
figure;
subplot(121)
imshow(img1)
title('lena.bmp')
subplot(122)
imshow(img2)
title('lenaRGB.bmp');

2.图像间的代数运算：
（1）使用imread()函数读入图像：lenaRGB.bmp和pout.jpg
（2）进行图像的加法运算（自己写代码）；
（3）调用imadd函数进行两幅图像的相加；
（4）比较第二步和第三步的结果。
（5）重复以上步骤，进行图像的相减，相乘相除运算（分别与直接使用图像处理工具箱中的代数运算函数进行结果比较。

进行图像操作前要将图片变为相同尺寸，使用MATLAB的基本算术符(+、-、*、/ 等)可以执行图像的算术操作，但是在此之前必须将图像转换为适合进行基本操作的双精度类型。
源码：

%加法
clc;clear;close all; 
img1 = imread("lenaRGB.bmp");
img1 = imresize(img1,[268 216])
img2 = imread("pout.jpg");
img3 = img1+img2
img4 = imadd(img1,img2)
figure;
subplot(141)
imshow(img1)
title('lena原始图像')
subplot(142)
imshow(img2)
title('pout原始图像')
subplot(143)
imshow(img3)
title('相加后图像')
subplot(144)
imshow(img4)
title('imadd后图像');
	%减法
clc;clear;close all; 
img1 = imread("lenaRGB.bmp");
img1 = imresize(img1,[268 216])
img2 = imread("pout.jpg");
img3 = img1-img2
img4 = imsubtract(img1,img2)
figure;
subplot(141)
imshow(img1)
title('lena原始图像')
subplot(142)
imshow(img2)
title('pout原始图像')
subplot(143)
imshow(img3)
title('相减后图像')
subplot(144)
imshow(img4)
title('imsubtract后图像');
	%乘法
clc;clear;close all; 
img1 = imread("lenaRGB.bmp");
img1 = imresize(img1,[268 216])
img2 = imread("pout.jpg");
img3 = uint16(img1).*uint16(img2)
img4 = immultiply(uint16(img1),uint16(img2))
figure;
subplot(141)
imshow(img1)
title('lena原始图像')
subplot(142)
imshow(img2)
title('pout原始图像')
subplot(143)
imshow(img3)
title('相乘后图像')
subplot(144)
imshow(img4)
title('immultiply后图像');
	%除法
clc;clear;close all; 
img1 = imread("lenaRGB.bmp");
img1 = imresize(img1,[268 216])
img2 = imread("pout.jpg");
img3 = double(img1)./double(img2)
img4 = imdivide(double(img1),double(img2))
figure;
subplot(141)
imshow(img1)
title('lena原始图像')
subplot(142)
imshow(img2)
title('pout原始图像')
subplot(143)
imshow(img3)
title('相除后图像')
subplot(144)
imshow(img4)
title('immultiply后图像');

3. 图像的线性运算：
   （1）使用imread()函数读入图像：cameraman.bmp
   （2）进行图像的缩放运算（ f1=g∗1.2 ）以及线性运算
   （3）联合使用figure, subplot(), imshow()函数显示结果。
   
4. f1=g∗1.2 等价于f=immultiply(g,1.2)
5. imshow(I) 以及imshow(I,[])的区别：matlab的图像经过数值计算之后会将数据类型转换为double类型的，double类型数据在imshow函数里默认为0~1范围内，数值超过1的重置为白色，一般显示出来的是黑白图像。imshow（I，[ ]）的意思相当于imshow（I，[min(I() max(I()]）I中数值最大值与最小值分别为255和0。

clc;clear;close all; 
I = imread("cameraman.bmp");
I1=1.2*I;
subplot(1,2,1);imshow(I);title('原始图像');
subplot(1,2,2);imshow(I1);title('线性运算图像');

clc;clear;close all; 
img1 = imread("cameraman.bmp");
img2 = immultiply(img1,1.2)
figure;
subplot(121)
imshow(img1)
title('cameraman原始图像')
subplot(122)
imshow(img2)
title('cameraman缩放运算图像');