Matlab课设_图像的输入输出及格式转换.docx
课程设计任务书学生姓名，专业班级：指导老师：工作单位：信息工程学院题目：利用MAT1.AB仿真软件进行图像的输入、输出和格式变换要求完成的主要任务：读取、保存和显示不同格式的图像，并进行图像格式的相互变换如索引图像、灰度图像、RGB图像和二值图像的相互转换课程设计的目的I1 .理论目的课程设计的目的之一是为了巩固课堂理论学习，并能用所学理论学问正确分析信号处理的基本问题和说明信号处理的基本现象.2 .实践目的课程设计的目的之二是通过设计详细的图像信号变换驾驭图像和信号处理的方法和步骤。课程设计的要求：每个学生单独完成课程设计内容，并写出课程设计说明书、绐出程序清单，最终通过课程设计答辩.时间支配：序号阶段内容所需时间1方案设计2天2软件设计3天3系统调试2天4答辩1天介计8大指导老师签名：年.月日系主任（或责任老师）签字:年月日书目摘要IAbstractII1 设计项目要求与说明11.1 设计项目要求11.2 Matlab荷介及其在图像处理与分析的应用1Matlab简介1数字图像及其处理1Matlab在图像处理与分析的应用32 软件流程分析52.1 图像的读取62.2 图像的显示6以图像形式物出（图像的显示）6索引图像的显示7灰度图像的显示7二值图像的显示7RGB图像的显示7以图像文件的形式输出图像文件形式之间的转换）72.3 图像的保存82.4 图像类型的相互转换8RGB图像一灰度图像8RGB图像一索引图像9RGB图像-二值图像9索引图像一RGB图像9索引图像一灰度图像9灰度图像一索引图像9灰度图像一二值图像93 调试分析IO3.1 图像读取103.2 图像显示Il索引图像显示Il灰度图像显示11二色图像显示12RGB图像显示123.3图像类型的相互转换13RGB图像-灰度图像13RGB图像一索引图像13RGB图像一二值图像14索引图像灰度图像14灰度图像一索引图像15灰度图像一二值图像154 附录程序清单及运用图像164.1 图像的读取164.2 图像的显示16索引图像显示16灰度图像显示16二值图像显示16RGB图像显示174.3 以图像文件的形式输出（图像文件形式之间的转换）174.4 图像类型的相互转换17RGB图像一灰度图像17RGB图像-索引图像17RGB图像一二位图像17索引图像一灰度图像18灰度图像一索引图像18灰度图像一二值图像184.5原图像195 课程设计总结216 参考资料22摘要MT1.AB语言是由美国MathWorkS公司推出的计算机软件，经过多年的逐步发屣与不断完善，现已成为国际公认的最优秀的科学计算与数学应用软件之一,是近几年来在国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于体，构成了个便利的、界面友好的用户环境，而且还具有可扩展性特征。MAT1.AB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，它几乎能够满意全部的计算需求。MAT1.AB本身就是功能强大的数据可视化工具，可以通过各种形式显示分析数据，例如灰度直方图、等高线、蒙太奇混合、像素分析、图层变换以及材质贴图等。利用可视化的图形，不仅能够评估图形图像的特性，还能够分析图像中的色调分布等状况.本次课程设计介就是MaUab环境下的一些最基本的图像处理操作，如读取、保存和显示不同格式的图像，并进行图像格式的相互变换如索引图像、灰度图像、RGB图像和二值图像的相互转换.关键词：MAT1.AB,数字信号处理，图像数据分析AbstractM/VI1.ABlanguageisintroducedbytheUnitedStatesMathWputerSOftwarc.afteryearsofgradualdevelopmentandcontinuousimprovementwhichhasbecomeinternationallyrecognizedasthebestscientificcomputingandmathematicalapplication,oneathoneandabroadinrecentyearswidespreadakindsOfscientificvisualizationsoftware.Itcombinesnumericalanalysis,matrixcompulation,signalprocessingandgraphicaldisplayonthewhole,constituteaconvenient,user-friendlyuserenvironnent.butalsohasthescalabilitycharacteristics.MAT1.ABisaScieniitlccomputinglanguagethataddsthefunctionofnumericalcomputingandgraphicsprocessing,symbolstogether.Asapowerfulscientificcomputingplatforms,itcanalmostsatisfyallthecalculationsthatneeds.MAT1.ABitselfisapowerfultoolofdatavisualizationhatcandisplaydatathroughvariousforms,suchasg11>ylcvclhistogram,contours,11)ntagcmixing,pixelanalysis,thelayertextureandtransformation.Withvisualgraphics,itcannotonlyevaluateimagecharacteristics,butalsoanalyzethedistributionofcolorimage.ThepurposeofthepracticeofintroducingMatlabenvironmentisthe11H>stbasicofsomeimageprocessingoperations,suchasread,write,imageinformationandimageformat,sizeandgraytelescopic;etc.Throughtheexperin>entmasteryofimagehistogramsdepicts11wlho<l,deepenlhchistogramimagefeatureandtherelationshipbetweentheshapeofundcrstanding.andtodeepentheunderstandingofhistogramequalizationalgorithm.Keywords:MAT1.AB,digitalsignalprocessing,imagedataanalysisI设计项目要求与说明1.1 设计项目要求利用MAT1.AB仿真软件进行图像的输入、输出和格式变换。要求读取、保存和显示不同格式的图像，并进行图像格式的相互变换如索引图像、灰度图像、RGB图像和二值图像的相互转换。1.2 Mauab简介及其在图像处理与分析的应用1.2.1 MaUab简介MAT1.AB是矩阵试验室(MalriX1.abOratory)的简称,是美国MathWOrkS公司出品的商业数学软件，用于钵法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计兑语言和交互式环境，主要包括MAT1.AB和Simulink两大都分。MAT1.AB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计怨、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在个易于运用的视窗环境中，为科学探讨、工程设计以及必需进行有效数值计算的众多科学领域供应r一种全面的,解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式，代表了当今国际科学计鸵软件的先进水平。M1.B和Malhematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面数一数二。MAT1.AB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算:法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、限制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MAT1.AB的基本数据堆位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式非常相像,故用MA1.B来解算问题要比用C,卜ORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并11MAT1.AB也汲取了像Maple等软件的优点,使MAT1.AB成为一个强大的数学软件.在新的版本中也加入J'对C,FORTRAN,C+,JAVA的支持，可以干脆调用,用户也可以将自己编写的好用程序导入到MAT1.AB函数库中便利自己以后调用，此外很多的MAT1.AB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以干脆进行下载就可以用。1.2.2 数字图像及其处理图像是用各种观测系统以不同形式和F段观测客观世界而获得的，可以干脆或间接作用于人眼并进而产生视知觉的实体.其最广义的观点是指视觉信息。人类的大部分信息都是从图像中获得的。用计算机进行图像处理的前提是图像必需以数字格式存储，人们把以数字格式存放的图像称之为数字图像。而我们常见的照片、海报、广告招贴画等都屈于模拟图像。若要将模拟图像数字化后生成数字图像，须要运用诸如扫描仪之类的数字化设备。模拟图像经过扫描仪进行数字化后，或者由数码照相机拍摄的图片，在计算机中均是以数字格式存储的。为把图像数字化，必需进行在空间点阵上的抽样和灰度量化两个方面的工作。被抽样的点称为像素，抽样的精度随图像的种类而不同。这样一来，所谓数字图像就是灰度值的二维数组。一个单色静止图像可以用一个二维的光强度函数f(x,y)来表示，其中X与y表示空间+标，而在随意点(x.y)的f值与在该点图像的亮度(或灰度)成正比。一个数字图像是图像f(x.y)在空间坐标和亮度上都数字化后的图像。可将数字图像视作个矩阵，矩阵行与列的值确定一个点，而对应的矩阵元素值就是该点的灰度.这种矩阵的元素就是像素，所对应的灰度就是像素值。表1-1是以数据结构的观点进行分类的图像种类。即在光谱方向、空间方向、时间轴方向上增加维数的图像，可以用多个二维数组来表示。在这里，不管是个数组还是其集合，总是要组成用计莫机简单处理的形式.因此在传送和复制时，只要在计算机内部进行处理，就不会被破坏而能保持完好的再现性。这是数字处理的一大优点。表1-1图像的种类种类形式备注二值图像f(,y)=0,1文字，曲线，指皎等灰度图像0f(x,y)2n-l通常的照片，n=68是标准的彩色图像(fi<,y),i=R.G.B依据三基色的表示多光谱图像(fi(,y),i=1.,m遥感图像用，m多为48立体图像f1.,fR从左右视点得到的一对图像，用于立体观测运动图像(时间序列图像)(ft(x,y),t=tl,tn动态分析，动画等所谓数字图像处
