c语言将彩色图像放大时放大后的图像rgb离散化了,怎么办,数字图像处理实验讲义解析.doc...

《数字图像处理》

实验讲义

目 录

实验一 数字图像的基本操作1

实验二 图像的灰度变换增强8

实验三 图像的几何变换与代数运算12

实验一 数字图像的基本操作

一、实验目的

初步了解MATLAB语言的基本用法，掌握MATLAB语言中图像数据与信息的读写方法；

掌握在MATLAB中绘制灰度直方图的方法；

熟悉在MATLAB中对图像的类型、图像文件的格式进行转换的方法.

二、实验原理

MATLAB是集数值计算，符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。作为强大的科学计算平台，它几乎能够满足所有的计算需求。

MATLAB软件具有很强的开放性和适用性。在保持内核不便的情况下，MATLAB可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱(toolbox)。目前，MATLAB已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域，诸如数据采集、概率统计、信号处理、图像处理和物理仿真等，都在工具箱(Toolbox)家族中有自己的一席之地。在实验中我们主要用到MATLAB提供图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)。

1、MATLAB与数字图像处理

MATLAB全称是Matrix Laboratory(矩阵实验室)，一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件，从这一点上也可以看出，它在矩阵运算上有自己独特的特点。实际上MATLAB中的绝大多数的运算都是通过矩阵这一形式进行的。这一特点也就决定了MATLAB在处理数字图像上的独特优势。理论上讲，图像是一种二维的连续函数，然而在计算机上对图像进行数字处理的时候，首先必须对其在空间和亮度上进行数字化，这就是图像的采样和量化的过程。二维图像进行均匀采样，就可以得到一幅离散化成M×N样本的数字图像，该数字图像是一个整数阵列，因而用矩阵来描述该数字图像是最直观最简便的了。而MATLAB的长处就是处理矩阵运算，因此用MATLAB处理数字图像非常的方便。

MATLAB支持五种图像类型，即索引图像、灰度图像、二值图像、RGB图像和多帧图像阵列；支持BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等图像文件格式的读、写和显示。MATLAB对图像的处理功能主要集中在它的图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)中。图像处理工具箱是由一系列支持图像处理操作的函数组成，可以进行诸如几何操作、线性滤波和滤波器设计、图像变换、图像分析与图像增强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作。

2、MATLAB语言的基本操作

MATLAB语言是一种运算纸型的运算语言，其特点就是与平时在运算纸上书写运算的形式相同，这使得它成为一种比较容易掌握的语言；其变量均以矩阵向量形式表示(单独一个数据可以认为是一维向量)；其程序语法类似于C语言，只要有一点C语言基础的人可以很快掌握。针对数字图像处理的需要，可以重点掌握以下几个内容：矩阵、向量的输入和操作(包括如何输入一个矩阵，如何产生一个全零全一的矩阵，如何对一个矩阵的行列元素进行读取、写入)；矩阵与向量的基本运算(包括加、减、点乘等)

主要介绍一下如何读取矩阵的指定行或指定列，举例说明：

x=4:6 %产生一个一维数组，范围从4到6，步长为1

x =

4 5 6

插入：通过对x进行插入运算创建矩阵A

>> A=[x-3; x; x+3] %当然也可以用别的方法产生A矩阵此处只作为示例

A =

1 2 3

4 5 6

7 8 9

提取：提取A的前两行和后两列形成矩阵C。

>> C=A(1:2, 2:3)

C =

2 3

5 6

置零：将矩阵A 的第二行第二列的元素置零

>> A(2,2)=0

A =

1 2 3

4 0 6

7 8 9

将矩阵A的第一列全置1

A(:,1)=1

A =

1 2 3

1 0 6

1 8 9

强调一下矩阵的乘法与矩阵的点乘的不同，举例说明：

A=eye(2) %产生二维单位矩阵

A =

1 0

0 1

>> B=[1,2;3,4] %直接法输入矩阵

B =

1 2

3 4

>> A.*B %求A与B的点积(即两矩阵中对应元素分别相乘

ans =

1 0

0 4

>> A*B %求A与B的乘积(符合矩阵乘积原则A的列数与B的行数相等)

ans =