# [MATLAB] 数字图像处理_基本原理（一）

前言
一、基本原理
二、数字图像的表示
- 1.坐标约定
- 2.读取图像
- 3.获取图像的行数和列数
- 4.返回图像的附加信息
- 5.显示图像
三、总结
四、参考文献：

文章目录

前言
一、基本原理
二、数字图像的表示
- 1.坐标约定
- 2.读取图像
- 3.获取图像的行数和列数
- 4.返回图像的附加信息
- 5.显示图像
三、总结
四、参考文献：

前言

视觉是我们感觉中最高级的。因此，在人类感知世界中的重要程度不言而喻。然而，人类的视觉被限制在电磁波谱的可视波段，而成像机器几乎覆盖了全部的电磁波谱。它还可以在人类不常涉及的图像上进行处理，例如超声波、电子显微镜等。因此，数字图像处理有着很广泛的应用领域。本系列注重实践与理论相结合，基于matlab实现对图像进行处理。参考书籍：数字图像处理（冈萨雷斯）及其实验书籍。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、基本原理

MATLAB为数字图像处理带了一套广泛且容易理解的函数集。处理对象是多维数字（图像—二维数值数组）。IPT（图像处理工具箱）是用来扩展MATLAB数值的计算能力的函数集。从本章节将对MATLAB表示法及IPT，作为今后的基础知识。

二、数字图像的表示

对于一幅图像而言，我们通常将它转为一个二位函数f(x,y)，即在空间平面坐标处，图像在该点的亮度为f(x,y)。
灰度：黑白图像亮度。
RGB：彩色系统，图像可分为红、绿、蓝，三幅独立的分量图像。
取样：将坐标值数字化。
量化：将振幅数字化。
数字图像：f的x,y分量和振幅都是有限且离散的量。

1.坐标约定

对于大多数编程语言以及数字图像处理的书籍中，对于一个二位数组（图像）通常f (x,y) 的x代表行，y代表列，图像的原点位于（0 ,0 ) 处。即对于一个有 Q 行 P 列的图像，x 的范围在0~ Q-1，y 的范围在0~ P-1。

但是IPT的约定方法与上述约定方法有两处不同：
1、使用（r , c）来定义行与列；
2、图像的原点位于（r , c）=（0，0）处；
注意：除此之外，IPT文档还可能采用另一种较少使用的坐标约定，称之为空间坐标，且这种定义方法以 x 表示列， y 表示行。

2.读取图像

使用imread函数（语法）：

imread('filename')

该处使用的filename是一个含有图像文件全名的字符串（包括任何可以使用的扩展名），例如：

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

注意：
1、命令行结尾的分号用于取消MATLAB中结果的输出，否则，会立即显示结果；
2、>>为在MATLAB命令行出现的提示符；
3、如上例，filename中不含有任何路径信息时，imread函数会从当前目录下开始搜素，如果没有想要的文件，它会从MATLAB搜索路径中寻找该文件。要想读取指定文件，最好的方法是将完整路径输入单引号其中。例如：

f = imread('D:\matlab-r2019b\matlab 2019b\pic_1.jpg');//读取图像文件

3.获取图像的行数和列数

函数size可以得到一幅图像的行数和列数，例如：

>>size (f)

结果是;

ans = 1024  1024

也可以使用以下格式来自动确定一个函数的大小：

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

4.返回图像的附加信息

函数whos可以得到一幅图像的附加信息，例如：

>>f = imread('D:\matlab-r2019b\matlab 2019b\pic_1.jpg');//读取图像文件
>>whos f

输出结果为：

  Name         Size                   Bytes  Class    Attributesf         3024x4032x3            36578304  uint8

也可以使用以下函数对数据及数据进行读取：

 f = imread('D:\matlab-r2019b\matlab 2019b\pic_1.jpg');//读取图像文件K = imfinfo('pic_1.jpg');//对图像信息进行处理

结果如下：

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.显示图像

函数 imshow ( f, G) 可以显示一幅图像，例如：

>>imshow (f,[low,high]); //[low,high]为灰度等级

三、总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了数字图像的表示方法。下一节，我们将继续对基于MATLAB的数字图像处理的基本原理进行讲解。

四、参考文献：

1.数字图像处理（第三版）——Rafael C.Gonzalez，Richard E.Woods，Steven L . Eddins; 2.数字图像处理实验指导书——Rafael C.Gonzalez，Richard E.Woods，Steven L . Eddins；

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