Matlab中mat2gray函数的原理和使用及图像类和类型间的转换

mat2gray
函数mat2gray可以把任意任意类型图像矩阵转换为取值范围为[0,1]的归一化double类数组。

调用格式
B = mat2gray(A)
将图像矩阵A归一化为图像矩阵B，A的值无限制，调用函数后，B的值限制在[0,1]。

B = mat2gray(A,[amin amax])
将矩阵A中介于amin和amax之间的值进行归一化处理，A中值小于amin的变为0，大于amax的变为1。

使用举例

A = [1,2,3;4,5,6];
B = mat2gray(A)
B = 0  0.2  0.40.6  0.8  1.0
C = [-0.5,0.5;0.75,1.5];
D = mat2gray(C)
D = 0  0.50.625  1.0

归一化原理分析
一般的归一化方法，即把数变为0到1之间的小数，例如，把{2.5 3.5 0.5 1.5}归一化后变成了{0.3125 0.4375 0.0625 0.1875}，即每个数分别除以所有数之和即可。但是函数mat2gray的归一化处理使用的方法并非如此。
[1,2,3,4,5,6]归一化之后为[0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0]，并非是用每个数分别除以所有数之和。该函数在处理时，直接将需要归一化的数组中的最小值变为0，最大值变为1，然后对其它数进行处理。记其它需要处理的数为Ai，则处理过程有：

Ai = (Ai - Amin) / (Amax - Amin)

以此对数据进行归一化处理，这是该处理方法与一般方法的不同之处。

图像类和类型间的转换
转换函数如下所示：

函数名	将输入图像转换为
im2uint8	uint8
im2uint16	uint16
mat2gray	double,范围[0,1]
im2double	double
im2bw	logical

转化原理
以im2uint8为例，若f = [-0.5,0.5;0.75,1.5]，则执行im2uint8后得到[0,128;191,255]。即将小于0的值处理为0，大于1的值处理为255，再将其它值乘以255，结果四舍五入作为转化后的值。其它函数类似，比如im2uint16只需在乘的时候改为65535即可。

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