# [MATLAB] 數字圖像處理_基本原理（一）

• 前言
• 一、基本原理
• 二、數字圖像的表示
• • 1.坐標約定
  • 2.讀取圖像
  • 3.獲取圖像的行數和列數
  • 4.返回圖像的附加信息
  • 5.顯示圖像
• 三、總結
• 四、參考文獻：

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文章目錄

• 前言
• 一、基本原理
• 二、數字圖像的表示
• • 1.坐標約定
  • 2.讀取圖像
  • 3.獲取圖像的行數和列數
  • 4.返回圖像的附加信息
  • 5.顯示圖像
• 三、總結
• 四、參考文獻：

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前言

視覺是我們感覺中最高級的。因此，在人類感知世界中的重要程度不言而喻。然而，人類的視覺被限制在電磁波譜的可視波段，而成像機器幾乎覆蓋了全部的電磁波譜。它還可以在人類不常涉及的圖像上進行處理，例如超聲波、電子顯微鏡等。因此，數字圖像處理有著很廣泛的應用領域。本系列注重實踐與理論相結合，基于matlab實現對圖像進行處理。參考書籍：數字圖像處理（岡薩雷斯）及其實驗書籍。

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提示：以下是本篇文章正文內容，下面案例可供參考

一、基本原理

MATLAB為數字圖像處理帶了一套廣泛且容易理解的函數集。處理對象是多維數字（圖像—二維數值數組）。IPT（圖像處理工具箱）是用來擴展MATLAB數值的計算能力的函數集。從本章節將對MATLAB表示法及IPT，作為今后的基礎知識。

二、數字圖像的表示

對于一幅圖像而言，我們通常將它轉為一個二位函數f(x,y)，即在空間平面坐標處，圖像在該點的亮度為f(x,y)。
灰度：黑白圖像亮度。
RGB：彩色系統，圖像可分為紅、綠、藍，三幅獨立的分量圖像。
取樣：將坐標值數字化。
量化：將振幅數字化。
數字圖像：f的x,y分量和振幅都是有限且離散的量。

1.坐標約定

對于大多數編程語言以及數字圖像處理的書籍中，對于一個二位數組（圖像）通常f (x,y) 的x代表行，y代表列，圖像的原點位于（0 ,0 ) 處。即對于一個有 Q 行 P 列的圖像，x 的范圍在0~ Q-1，y 的范圍在0~ P-1。

但是IPT的約定方法與上述約定方法有兩處不同：
1、使用（r , c）來定義行與列；
2、圖像的原點位于（r , c）=（0，0）處；
注意：除此之外，IPT文檔還可能采用另一種較少使用的坐標約定，稱之為空間坐標，且這種定義方法以 x 表示列， y 表示行。

2.讀取圖像

使用imread函數（語法）：

imread('filename')

該處使用的filename是一個含有圖像文件全名的字符串（包括任何可以使用的擴展名），例如：

>>f = imread('pic_1.jpg');

注意：
1、命令行結尾的分號用于取消MATLAB中結果的輸出，否則，會立即顯示結果；
2、>>為在MATLAB命令行出現的提示符；
3、如上例，filename中不含有任何路徑信息時，imread函數會從當前目錄下開始搜素，如果沒有想要的文件，它會從MATLAB搜索路徑中尋找該文件。要想讀取指定文件，最好的方法是將完整路徑輸入單引號其中。例如：

f = imread('D:\matlab-r2019b\matlab 2019b\pic_1.jpg');//讀取圖像文件

3.獲取圖像的行數和列數

函數size可以得到一幅圖像的行數和列數，例如：

>>size (f)

結果是;

ans = 1024 1024

也可以使用以下格式來自動確定一個函數的大小：

>>[M, N] = size (f);

4.返回圖像的附加信息

函數whos可以得到一幅圖像的附加信息，例如：

>>f = imread('D:\matlab-r2019b\matlab 2019b\pic_1.jpg');//讀取圖像文件 >>whos f

輸出結果為：

Name Size Bytes Class Attributesf 3024x4032x3 36578304 uint8

也可以使用以下函數對數據及數據進行讀取：

f = imread('D:\matlab-r2019b\matlab 2019b\pic_1.jpg');//讀取圖像文件K = imfinfo('pic_1.jpg');//對圖像信息進行處理

結果如下：

Filename: 'D:\matlab-r2019b\matlab 2019b\pic_1.JPG'FileModDate: '21-Nov-2021 09:04:03'FileSize: 1596315Format: 'jpg'FormatVersion: ''Width: 4032Height: 3024BitDepth: 24ColorType: 'truecolor'FormatSignature: ''NumberOfSamples: 3CodingMethod: 'Huffman'CodingProcess: 'Sequential'Comment: {}Orientation: 1XResolution: 72YResolution: 72ResolutionUnit: 'Inch'YCbCrPositioning: 'Centered'DigitalCamera: [1×1 struct]ExifThumbnail: [1×1 struct]

5.顯示圖像

函數 imshow ( f, G) 可以顯示一幅圖像，例如：

>>imshow (f,[low,high]); //[low,high]為灰度等級

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三、總結

以上就是今天要講的內容，本文僅僅簡單介紹了數字圖像的表示方法。下一節，我們將繼續對基于MATLAB的數字圖像處理的基本原理進行講解。

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四、參考文獻：

1.數字圖像處理（第三版）——Rafael C.Gonzalez，Richard E.Woods，Steven L . Eddins; 2.數字圖像處理實驗指導書——Rafael C.Gonzalez，Richard E.Woods，Steven L . Eddins；

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Matlab】数字图像处理_基本原理_1的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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