matlab在信号与图像处理中的应用第9章.docx

“位”确定了每次在屏幕上显示多少种颜色.若n表示所占的位在,则颜色数=2"°我们平常所说的高彩色，即为16位显示模式，共干j2"=6553664K种颜色：真彩色是在24位下.此显示模式下能处理2"=16777216(16M)种顿色的口彩色图像。6 .泰找表(1.ookUpTabk)克找表又称视频查找表、显示查找表、伪彩色查找表或彩色调色板，简称1.UT,是由图像采集卡上分别代表R(红)、G(绿)、B(蓝)的3个读/写存储器所组成,每个存储器包含256个单元，每单元占8位二进制位，1.UT中存放的地三基色光(红、绿、粒)的映射参数，可拘每一个像素的256级灰度俏映射成红、绿和炊仙，1.UT的输出物动3个数模转换器，将相应的红、绿和蓝值转换成模拟电压值，经编码，送往彩色显示器(限制电子枪的电子束强度)显示彩色图像,用户可以自行改写1.uT中的映射参数,实现伪彩色处理.7 .茨度图像(GrayImage)灰度图像即指黑白图像.对于灰度等级为256的灰度图像，。代表黑,255代表明,从1-254的每个位分别代表r介于黑色与臼色之间的全部深浅不同的灰度色诩，灰僮图像反映的姿实上是图像的亮度信息.8 .真彩色图像(ColorImage)口彩色图像就是人眼感受到的自然色调的图像。在图像处理系统中，口彩色图像都是由三基色RG.B图像(3幅相关的单色图像)合成后显示的,目前广泛运用的彩色显示揖原理椰是如此，其悦埋是自然界中客观存在的任一种颜色都可由3个相互独立的颜色按肯定的比例混合而成一一三班色惊理.好用中常选择红(R)、绿(G)、收(B)作为三基色，姆个像索要用R,G,B三个基色的灰度数据来表示，假如R,G.B的灰度级别都是2S6级，即0255代表了各自颜色的饱和度-颜色的浓淡程度.因为三基色的任一比例的组合就可得到一种颜色，则组合的颜色可达256X256X256=16777216种.9 .伪彩色BB像(PseudoColorImage)伪彩色图像也是一种彩色图像.它是通过人工方式对图像着色后显示出来的，主要用在蜃臼图像的希色显示上.殷来说，人眼对黑白的辨别实力较低，大约有40级左右，而且灰度差5时，人眼无法辨别；而人眼对彩色的辨别实力是相对较高的，大约在200段左右.采纳伪彩色方式W示黑白图像,可以提高人眼的判读实力,使图像更易于辨别.例如,已知幅黑白的电灯灯丝图像，图像的像素值是与温度有关的,可以用从红色到城色的不同色调代衣温度的凹凸，这样就可以依据色调来区分温度的不同，再如在遥感图像(黑白)的处理中，对不同的地貌，赋以不同的色调，以便更简洁区分山川、海洋、森林等。通常对黑白图像通过查找表的方式进行着色处理以获得伪彩色图像.10 .ZlitBBft(BinaryImage)二伯图像也是一种相别的灰度图像.它只有两种灰度位0和I(对于8位图像,通常是0fl255).:值图像多用于图像分割的输出图像，作为图像识别前的个必要步骤，例如文字直到2000年3月，规定基本编码系统的最终协议笊案才出台，于是彩色静态图像的新代编码方式JPEG2000的编码算法诞生了，JPEG20由ISO和IEC(IS际电工办会HTQSC29标准化小组正式命名为ISol5444.它是原JPEG标准的一个更新换代标淮.JPEG2000与传统的JPEG般大不同在于它放弃了爆JPEG所采纳的以成攸余弦变换分法为主的区块编码方式，而改用以离散小波变换尊法为主的多解析编码方式。JPEG2(XK)的优势主要体现在如卜的4个方面.<>高出缩率.内干在离散子波变换律法中,图像可以转换成一系列可更加有效存储像素模块的“子波二因此，JPEG2000格式的图片压缩比可在现在的JPEG基础上再提高10%30%,而且压缩后的图像显得更加细腻平沿,也就是说，网上采纳JPEG2000压缩的图像,不仅卜破速率比米纳JPEG格式的快近30%,而且品质也更好，同时，运用JPEG20的系统稳定性好.运行平稳.抗干扰性好.易于操作.(2)同时支持有损和无损压缩.JPEG2000供应了无损和有损两种压缩方式.其中预料法作为对图像进行无损编码的成熟方法被集成到JPEG20中，因此JPEG2000能实现无损压缩(1.oosenessComprcssion)e这样，当须要保存一些重要的图像或图像的细微环节时，就不球要再将图像转换成其他格式(特别便利.此外JPEG200()的误差稳定性(RobMneSStoBi«Eitw)也比较好，能更好地保证图像的颇量.(3)实现了渐进传输。现在网络上的JPEG2000图像下我时是按“块”传输的，因此只能,行一行地显示,而采纳JPEG2000格式的图像支持渐进传输(Progressivetransmission>>所谓的渐进传情就是先传给图像轮明!数据.然后再逐步传输兵他数据来不阍提高图像版加(也就地不断地向图像中插入像素以不断提高图像的辨别率)，这样就不须要像以前那样等图像全部下我后才确定是否须要，有助于快速地阅读和选择大业图片，从而提高了上网效率。(4)支持落量好区域压缩。JPEG2000另一个极其重要的优点就是可以指定图片上礴爰好区域(Rcgionoflmmst.ROl).然后在乐缩时对这些区域指定质缩质贵,或在M原时指定某些区域的解J上缩要求.这是因为子波布空间和频率域上具有局域性(即与一个变换系数相联系的图像空间范出是后部的)，要完全笈原图像中的某个局部，并不须要全部编码都被精确保剧，只要对应它的一部分编码没有误差就可以。在实际应用中,可以对一福图像中感爱好的部分采纳低J卡海比以获得较好的图像效果.而对其他部分果纳岛压缩比以节约存储空间.这样就能在保证不丢失空要信息的同时又有效地压缩了数据呆，实现了直正的“交互式”压缩，而不仅仅是象原来那样只能对整个图片定义一个压缩比.结合渐进传情和感受好区域压缩这两个特点,在网络上阅读JPEG2(XX)格式的图片时就可以从传怆的码流中解压出逐步清楚的图像.在传怆过程中即可推断是否须要：在图像显示的过程中还可以多次指定新的感爱好区域，编码过程将在已经发送的数据场础上接着编码，而不须要重新起先.当然,JPEG20(X)的改进还不仅仪这些,例加.它考虑了人的视觉特性,增加视觉权理和掩膜，在不损害视觉效果的状况下大大提高了压缩效率：你可以为一个JPEG文件加上加密的版权信息，这种经过加密的版权信息在图像编辑(放大、发制)的过程中将没行损失，比目前的“水印”技术更为先进：JPEG2000对CMYK、YCbCr,RGB等多种色调模式都有很好的兼容性,这为用户依据自己的需求在不同显示器、打印机等外设中进行色冏管理带来alpha设置透充改大多数图像是用8位或更少位颜色来存储像素点值.当把这些图像数据加税到内存中时.Madab2007a会依据不同的文件类型保存为不同的数据类型，如表9.4所示。«9-4Imred融敷你图傥后的敷IR格式文件中的效格式immad,数读取图像后的敷格式I位1.ogical姆色8位或更少位CimB12位Uinll616tt(JPEG.PNG和“阡Uintl616<t(RtfBMP)VM2.图像文件的写入在MaUab2007a中，函数i三ritc用来存来图像文件,函数调用格式为：InWrue(AafiIenameJmt)Inwrile(X.map.filename.fml)im½ilc(.filename)imwritc(.1ParamI.ValI.Param2,Val2,.)其中，其次条为范本调用格式。X为索引图像名；map为调色板；filename为写入文件名,必需带有合法的扩展名：fmt为存储格式。淅而峻”.5>0131111.311.1)3m112.丫812”.)可以让用户限制JPEG、PNG和Tn干等图像文件的给出特性,如表9-5-9-7所示.表95JPE(；文件有妓能敷设明»*可选值MUtttBikkpchv位度常b灰度图像M以足8、12或16肉尸彩色图像是8或128(灰度和彩色图像),Comment"注得空,Mode'指定压Ie的类型Iloy'(仃报)成otska'(½ffi),lossy,-Quahly,取祗围为101001.fitt.乐缩成此超跖.但文件也越大75表9SPNG文件”说，MtWftlt*u«*Author'字符中空,Description'字符市空Copyright字符申空'Compression',nonc'、gckbhs'、'CCm'、'仙、3、或fiW.其中.,ccil'、fax3'和、幼7、只前二(«图像行效对二位图像是CCitf,时其他图像是pckbhs,DecritM>n,的意字符申.地充由函数ImfInfOiM的ImagCDcSCfiPIion域空*Rewluli11一个标依值川来定义输川文件的*和y方向的班别率72,WritcModc'Ecnvriic'或'叩PClUroverwrite'Inwrite函数示例：例如，依据MAP格式(Mwab数据文件格式)装我图像，然后保存为一福包含小知图像的TlFF文件,程序如下：IX.map|=lmrc3d<'canoc.tif):ImwniciX.ma.'caK)cif.,Comrcttion,.,<NK,.,W11cMode'.,a>cnd,);%写入文件,指定压端和写入的模式例如,依据MAP格式IMMab数据文件格式)装载图像.然后保存为一幅包含小五图像的JPEG文件”程序如下：1.oadclown;Imwrie(X.napck>wn.jpg'):9.4图像的显示在MalIab2007a中，显示一曲图像用image函数，这个函数将创建个图形对象句柄，语法格式为：imagc(C)inage(x.y.C)image(.TropertyNane,.PropertyValue.)imagc('PropertyName'.PropertyValue.)handlc=imagc(.)其中，x,y分别为图像显示位汽的左上角坐标，C表示所需显示的图像。函数image8与image场致类似,但是它可以自动标度输入数据。例92用image函数来显示一帕小II图像,图像的左上角坐标为(10.10)程序如下：1.oildclownlmugc(IO.10.x)Colurniapfnupl结果见图9-2. 将图像中的Cdala属性设置为X版阵中的数据； 将图像的CdalaMiipping性设置为direct；口坐标轴的Clim属性失效，因为CdataMaPPing被设置为direct：1将图形窗口的Colcrm叩属性设置为map中的数据。例9,索引图像的显示示例：X.map=imiHcanoe.(ir)；%读取图像数据im,XN%!tt示矩阵X图馋ColOrmaP(nq>>:外设巩颜色映像在结果见图960m9-6索引图象的显示3 .灰度图像及其显示在MMab2007Il中.一幅灰度图像是一个数据矩阵1,其中数据均代表了在肯定范围内的颜色灰度(ft.M;Ulab2007a把灰度图像用数据矩阵的形式进行存储,每个元素则非示了图像中的班个像索,矩阵元素可以是双精度的浮点型、8位或16位无符号的整数类型。多数状况下，强度图像很少和颜色映像表起保存。但是在显示灰度图像时，MaUab2007a仍旧在后台运用系