matlab數(shù)字圖像處理圖像類型與彩色模型的轉(zhuǎn)換附要點(diǎn)

1、 第四章 圖像類型與彩色模型的轉(zhuǎn)換（附）【目錄】一、圖像類型的轉(zhuǎn)換11、真彩圖像索引圖像22、索引圖像真彩圖像33、真彩圖像灰度圖像34、真彩圖像二值圖像45、索引圖像灰度圖像46、灰度圖像索引圖像57、灰度圖像二值圖像68、索引圖像二值圖像79、數(shù)據(jù)矩陣灰度圖像7二、彩色模型的轉(zhuǎn)換81、圖像的彩色模型82、彩色轉(zhuǎn)換函數(shù)8三、紋理映射11【正文】一、圖像類型的轉(zhuǎn)換二值圖像灰度圖像數(shù)據(jù)矩陣索引圖像真彩圖像AIX,mapRGBBW轉(zhuǎn)換類型轉(zhuǎn)換函數(shù)用 處真彩圖像索引圖像X=dither(RGB,map)節(jié)省存儲(chǔ)空間，假彩色索引圖像真彩圖像RGB=ind2rgb(X,map)便于圖像處理真彩圖像灰度圖

2、像I=rgb2gray(RGB)得到亮度分布真彩圖像二值圖像BW=im2bw(RGB,level)閾值處理，篩選索引圖像灰度圖像I=ind2gray(X,map)Newmap=rgb2gray(map)得到亮度分布灰度圖像索引圖像X,map=gray2ind(I,n),X=grayslice(I,n)X=grayslice(I,v)偽彩色處理灰度圖像二值圖像BW=dither(I)BW=im2bw(I,level)閾值處理，篩選索引圖像二值圖像BW=im2bw(X,map,level)閾值處理，篩選數(shù)據(jù)矩陣灰度圖像I=mat2gray(A,max,min)I=mat2gray(A)產(chǎn)生圖像1、

3、真彩圖像索引圖像【格式】X=dither(RGB,map)【說(shuō)明】按指定的顏色表map通過(guò)顏色抖動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換顏色抖動(dòng)即改變像素點(diǎn)的顏色，使像素顏色近似于色圖的顏色，從而以空間分辨率來(lái)?yè)Q取顏色分辨率。【輸入】RGB可以是double、uint16或uint8類型【輸出】X超過(guò)256色則為uint16類型，否則輸出為uint8型【例】CLFRGB=imread('flowers.tif');map=jet(256);X=dither(RGB,map);subplot(1,2,1);subimage(RGB);title('真彩圖')subplot(1,2,2);sub

4、image(X,map);title('索引圖') 2、索引圖像真彩圖像【格式】RGB=ind2rgb(X,map)具有調(diào)色板map的索引圖像X轉(zhuǎn)換成真彩色圖像RGB，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)就是產(chǎn)生一個(gè)三維數(shù)據(jù)矩陣，然后將索引圖像對(duì)應(yīng)的調(diào)色板顏色賦予三維數(shù)據(jù)矩陣?！据斎搿縓可以是double、uint16或uint8類型【輸出】RGB為double類型【例】CLF,load trees;RGB=ind2rgb(X,map);subplot(1,2,1);subimage(X,map);title('索引圖')subplot(1,2,2);subimage(RGB);titl

5、e('真彩圖') 3、真彩圖像灰度圖像【格式】I=rgb2gray(RGB)【輸入】RGB可以是double、uint16或uint8類型【輸出】I類型同RGB【例】CLF,RGB=imread('flowers.tif');I=rgb2gray(RGB);subplot(1,2,1);subimage(RGB);title('真彩圖')subplot(1,2,2);subimage(I);title('灰度圖') 4、真彩圖像二值圖像【格式】BW=im2bw(RGB,level)【說(shuō)明】設(shè)置亮度閾值level，將真彩圖像轉(zhuǎn)換為二

6、值圖像。Level是歸一化的閾值，值域范圍為0 1；level可以由函數(shù)graythresh(I)計(jì)算得到。【輸入】RGB可以是double、uint16或uint8類型【輸出】BW為uint8型【例】CLF,RGB=imread('flowers.tif');BW=im2bw(RGB,0.5);subplot(1,2,1);subimage(RGB);title('真彩圖')subplot(1,2,2);subimage(BW);title('二值圖') 5、索引圖像灰度圖像【格式1】I=ind2gray(X,map)【格式2】Newmap=r

7、gb2gray(map)【說(shuō)明】格式2將彩色調(diào)色板map轉(zhuǎn)換為灰度調(diào)色板Newmap【輸入】X可以是double、uint16或uint8類型，map為double類型【輸出】I是double類型，Newmap為double類型【例】CLF,load trees;I=ind2gray(X,map);Newmap=rgb2gray(map);subplot(2,2,1);subimage(X,map);title('索引圖')subplot(2,2,3);subimage(I);title('格式1灰度圖')subplot(2,2,4);subimage(X,Ne

8、wmap);title('格式2灰度圖') 6、灰度圖像索引圖像【格式1】1、X,map=gray2ind(I,n)2、X=grayslice(I,n)3、X=grayslice(I,v)【說(shuō)明】格式1：將灰度圖像轉(zhuǎn)換為灰度級(jí)為n的索引圖像X，n的默認(rèn)值為64；格式2：將灰度圖像I均勻量化為n個(gè)等級(jí)，然后轉(zhuǎn)換為偽彩色圖像X；格式3：按指定的閾值矢量v(其中每個(gè)元素在0和1之間)對(duì)圖像I進(jìn)行閾值劃分，然后轉(zhuǎn)換成索引圖像【輸入】I可以是double類型、uint8類型和uint16類型【輸出】map的行不大于256，則X為uint8類型，否則為uint16類型【例】CLF,I=im

9、read('rice.tif');X1,map1=gray2ind(I,16);X2=grayslice(I,8);X3=grayslice(I,255*0 0.21 0.23 0.26 0.30 0.35 0.6 1.0');subplot(2,2,1);subimage(I);title('灰度圖')subplot(2,2,2);subimage(X1,map1);title('16灰度級(jí)圖')subplot(2,2,3);subimage(X2,hot(8);title('均勻量化圖')subplot(2,2,4);

10、subimage(X3,jet(8);title('非均勻量化圖') 7、灰度圖像二值圖像【格式一】BW=dither(I)；【格式二】BW=im2bw(I,level)【說(shuō)明】格式一用抖動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，格式二用閾值方式轉(zhuǎn)換【輸入】I可以是double類型和uint8類型【輸出】BW支持邏輯0和1類型（一般為double類型）【例】CLF,I=imread('saturn.tif');BW1=dither(I);BW2=im2bw(I,0.5);subplot(2,2,1);subimage(I);title('灰度圖')subplot(2,2

11、,3);subimage(BW1);title('抖動(dòng)二值化')subplot(2,2,4);subimage(BW2);title('閾值二值化') 8、索引圖像二值圖像【格式】BW=im2bw(X,map,level)【輸入】X可以是double、uint16或uint8類型【輸出】BW為uint8類型【例】CLF,load trees;BW=im2bw(X,map,0.5);subplot(1,2,1);subimage(X,map);title('索引圖')subplot(1,2,2);subimage(BW);title('二值

12、圖') 9、數(shù)據(jù)矩陣灰度圖像【格式】1、I=mat2gray(A,max,min)2、I=mat2gray(A)【說(shuō)明】按指定的取值區(qū)間max,min將數(shù)據(jù)矩陣A轉(zhuǎn)換為灰度圖像I，amin是灰度最暗的值（0值），amax是灰度最亮的值（1值）。如不指定區(qū)間，自動(dòng)取最大區(qū)間?！据斎搿緼為double類型【輸出】I為double類型【例】CLF;I=imread('rice.tif');A=filter2(fspecial('sobel'),I);J=mat2gray(A);subplot(1,2,1);subimage(I);title('原圖&#

13、39;)subplot(1,2,2);subimage(J);title('轉(zhuǎn)換圖') 二、彩色模型的轉(zhuǎn)換1、圖像的彩色模型(1) RGB模型是色光的彩色模式，R代表紅色，G代表綠色，B代表藍(lán)色。RGB顏色模型是顯示和保存彩色圖像最常用的模型，三維空間中的3個(gè)軸分別與紅綠藍(lán)三個(gè)分量相對(duì)應(yīng)。原點(diǎn)對(duì)應(yīng)于黑色，離原點(diǎn)最遠(yuǎn)的頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)于白色，其它顏色位于三維空間中。為了處理方便，所有顏色值都被歸一化處理，也就是所有的RGB值都被假定在0,1范圍上。(2) NTSC模型NTSC模型用于電視信號(hào)。其特點(diǎn)是亮度信號(hào)與色度信號(hào)相分離。一個(gè)信號(hào)能同時(shí)表示彩色圖像和黑白圖像。他的Y表示亮度，I表示色

14、度，Q表示飽和度。(3) HSV模型根據(jù)人眼的視覺(jué)特性表示的顏色，H表示色調(diào)，S表示飽和度，V表示明度。HSV模型是面向用戶的，在通常使用的色彩輪和調(diào)色板中選擇的色彩（如畫(huà)筆和墨水等）。因此它比RGB顏色模型具有更好的視覺(jué)效果。H、S和V三個(gè)分量取值范圍都是0 1.0.H：從色彩來(lái)說(shuō)基本經(jīng)過(guò)紅、黃、綠、藍(lán)綠、藍(lán)、紫到紅，因此紅對(duì)應(yīng)了0和1值。S：對(duì)應(yīng)于色調(diào)種類從不飽和（灰度梯度）到全飽和（無(wú)白色）；V：對(duì)應(yīng)于色彩由暗變亮。(4) YCbCr模型YCbCr模型是數(shù)字視頻中常用的顏色模型。Y表示亮度信號(hào)，亮度信息存儲(chǔ)在Y中，色度信息存儲(chǔ)在Cb、Cr中。Cb表示綠色色度分量；Cr表示紅色色度分量。2

15、、彩色轉(zhuǎn)換函數(shù)RGBNTSCHSVYCbCr(1) RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到NTSC顏色空間【格式】YIQMAP=rgb2ntsc(RGBMAP)【說(shuō)明】將RGB色表轉(zhuǎn)換為YIQ色表【輸入】RGBMAP為double類型【輸出】YIQMAP為double類型【格式】YIQ=rgb2ntsc(RGB)【說(shuō)明】表示將RGB圖像轉(zhuǎn)換為NTSC圖像【輸入】RGB為double、uint8或uint16類型【輸出】YIQ為double類型【例】CLF,RGB=imread('flowers.tif');YIQ=rgb2ntsc(RGB);subplot(2,3,1);subimage(RGB

16、);title('RGB圖像')subplot(2,3,3);subimage(mat2gray(YIQ);title('NTSC圖像')subplot(2,3,4);subimage(mat2gray(YIQ(:,:,1);title('Y分量')subplot(2,3,5);subimage(mat2gray(YIQ(:,:,2);title('I分量')subplot(2,3,6);subimage(mat2gray(YIQ(:,:,3);title('Q分量')(2) NTSC顏色空間轉(zhuǎn)換到RGB顏色【格式

17、】RGBMAP=ntsc2rgb(YIQMAP)【說(shuō)明】將YIQ色表轉(zhuǎn)換為RGB色表【輸入】YIQMAP為double類型【輸出】RGBMAP為double類型【格式】RGB=ntsc2rgb(YIQ)【說(shuō)明】表示將YIQ圖像轉(zhuǎn)換為RGB圖像【輸入】YIQ為double類型【輸出】RGB為double類型【例】CLF,load trees;YIQMAP=rgb2ntsc(map);map1=ntsc2rgb(YIQMAP);YIQMAP=mat2gray(YIQMAP);Ymap=YIQMAP(:,1),YIQMAP(:,1),YIQMAP(:,1);Imap=YIQMAP(:,2),YIQM

18、AP(:,2),YIQMAP(:,2);Qmap=YIQMAP(:,3),YIQMAP(:,3),YIQMAP(:,3);subplot(2,3,1);subimage(X,map); title('原始圖像')subplot(2,3,2);subimage(X,YIQMAP);title('轉(zhuǎn)換圖像')subplot(2,3,3);subimage(X,map1); title('還原圖像')subplot(2,3,4);subimage(X,Ymap); title('NTSC的Y分量')subplot(2,3,5);subimage(X,Imap); title('NTSC的I分量')subplot(2,3,6);subimage(X,Qmap);title('NTSC的Q分量'