2.图像格式转换
2.1. MATLAB支持的图像文件格式有：
⑴PCX(VC z indows Paintbrus)格式：可处理1位、4位、8位、16位、24位等图像数
据。文件内容包括文件头(128E)、图像数据和扩展色图数据。
⑵BMP(Windows Bitmap)格式：有1位、4位、8位、24位、32位非压缩图像,8位
RLE(Runlengtli Encoded)的图像。文件内容包括文件头(一个BITMAP
FILEHEADER数据结构)、位图信息数据块(位图信息头BIT'IAP
INFOHEADER和一个颜色表)和图像数据。
⑶HDF(Hie“rchical Data Format)格式：分等级的数据格式。有8位、24位光栅图像数
据集。
(4) JPEG(Joint Photographic Experts Group)格式：一种联合专家组的图像丿k缩格式。
⑸TIFF(Tagged Image File Format)格式：加标签的图像文件格式。可处理1 位、4位、
8位、24位非压缩图像，1位、4位、8位、24位packbit压缩图像, 1位
CCITT压缩图像等。文件内容包括文件头、参数指针表与参数域、参数数据表和图像数据四部分。
(6)XWD(X Windows Dump)格式：包括1 位、8 位Zpixmaps, XYBitmaps,位
X\Tixmaps o
PNG (Portable Network Graphics),包括 1 位、2 位、4 位、8 位、16 位灰度图像；8位和16位索引图像：24位48位真彩色图像。
(7)GIF(Graphics Interchange Format)格式：图形交换格式。任何1位到8位的可交换
图像。
(8)ICO(VJ z indows Icon resource)格式：图标资源。有1位、4位、8位非压缩图像。
(9)CUR(Microsoft Windows Cursor resource)格式：光标资源。有1 位、4 位、8位非
压缩图像。
(10)PBM (Portable Bitmap)格式：轻便的位图格式。
(11)PGM(Portable Graymap)格式：轻便的灰度图像
(12)PPM(Portable Pixmap)格式：轻便的像素图像
(13)RAS(Sun Raster image)格式：有1位Bitmap> 8位索引、24位真彩色和带有透
明度的32位真彩色。
(14)PNM (Portable Anymap)格式
(15)PNG (Portable Network Graphics)格式
2.2. MATLAB可以处理的图像类型
在MATLAB的图像处理工具箱里，一幅图像可能包括一个数据矩阵，也可以包含一个色图矩阵。除了这些基本的图像类型外，MATLAB还支持由多帧图像组
成的图像序列，下面分别介绍。
2.2.1.索引
索引图像包括一个数据矩阵X和一个色图阵MAP。其中X可以是无符号8位整型、无符号16位整型或者双精度浮点型数据；MAP是一个包含三列若干行的数据阵列，其每一个元素值均为［0, 1］之间的双精度浮点数据。MAP矩阵的每一行分别表示红色、绿色、蓝色的颜色值。索引数据中的每一个X值对应到MAP 中的一行颜色值。改变MAP中的颜色值可以改变索引图像的颜色。
需要说明的是，图像矩阵与色图之间的关系取决于图像数据矩阵的类型。如果图像数据矩阵是双精度的数据类型，则1指向MAP中的第一行，值2指向MAP 中的笫二行，依此类推；如果图像矩阵是8位无符号的整数或16位无符整数，则由于存在一个偏移量，使得值0指向MAP中的第一行，值1指向MAP中的第二行，依此类推。
【例2.2.1-1］显示一幅索引图像。
［X,MAP］ =imread (1trees ? tif 1);
imshow (X);
colormap(MAP);
pause (5)冷暂停5秒
colormap (jet) %使用MATLAB定义的色图，缺省的是jet(64)
pause (5) %暂停5 秒
[x,map] =imread ( 1 canoe ? ;
colormap (map) ; %应用 canoe ? tif 的颜色图
2. 2.2.灰度图像
灰度图像是一个数据矩阵I,而矩阵I 中的数据均代表了在一定范围内的颜 色灰度值。I 中的元素可以是双精度的浮点类型、8位或16位无符号整数类型。 灰度图像用一个预定义的色图来显示它即：colormap (gray)。Gray 是一个64级 的色图。 在MATLAB 中可以调用图像色彩缩放函数imagesc 来对图像进行预处理，然 后再
转换成灰度图像以调整灰度的深浅，也可以用函数imshow 来显示灰度图像。
Imagesc 函数的格式为imagesc (I, scale);其中，I 可以是灰度图像或色图； scale 用于确定灰度的范围。
【例2. 2. 2-1］显示一幅灰度图像moon, tif 。
I=imreadC moon, t 辻')； imshow(I);
1= IMREAD C circuit. tif J ); Imshow (I);
RGB 图像，即真彩色图像，在MATLAB 中存储为数据矩阵。数组中的元素定
义 了图像中每一个像素的红、绿、蓝颜色值。每一个像素需要用24位二进制数来 存储R, G, B 三种颜色的亮度值。R, G, B 值的组合表示了像素的颜色。 【例2. 2. 3-1］显示一幅RGB 图像。
RGB=imread(* board, tif'); imshow (RGB);
二值图像与灰度图像一样，二值图像只需要一个数据矩阵，每个像素只取两 个离散
的值0, 1对应于white 和blacker.值图像是以0和1的逻辑矩阵存储的。
【例224?1】显示一幅二值图像。
BW=imread(, circuitbw. tif');
2. 2.
3. RGB
2. 2.4.
一值图像
imshow(BW);
2. 2.5.数据矩阵
符合图像格式的数据矩阵也可以认为是一幅图像。【例2.2.5-1】使用数据矩阵生成图像。
M=magic(100);
m=M/max (M(:));
imshow (m);
m=mat2gray (M) ; %相当于m=M/max (M(:)) figure; imshow (m);
2. 2. 6. 像序列
对于大多数应用，需要一组与时间或视角有关联的图像序列，而不只是单个的图像。例如核磁共振成像(MRI)和动画。
MATLAB的图像处理工具箱支持在同一矩阵中存储多个图像，我们把每个图像叫作一帧。图像序列(矩阵)是一个四维的数组，图像帧的序号在图像的长、宽、颜色深度之后构成笫四维。比如，一个包含5幅400X300真彩色图像序列，其大小是400X300X3X5 ,而相似的多帧索引图像或灰度图像的大小是400X300X1X5。
在MATLAB中，用前面讲过的cat函数可以把一些单一的图像合并成图像序列。在图像序中每个图像需要有相同的大小，如果是索引图像，色图也要一致。【例2.2. 6-1］多帧核磁共振成像的图像。
clear;
mri=uint8 (zeros (128,12& 1, 27));
for frame=l: 27
[mri (:, ：＞:, frame), map] =imread C mri. tif1, frame);
end
montage (mri, map) ;%用蒙太奇函数显示所有的帧图像。
mril=mri (:, :, :, 1) ;mri3=mri (:, :, :, 3) ;mri6=mri (:, :, ：, 6); mrix=ca t (4, mril, mri3, mri6);
figure;
montage (mrix, map);%用蒙太奇函数显示mrix 所有的帧图像。
数字图像和数据矩阵共有3种类型，它之间是可以转换的。各种类型之间转 换函数由下图示：
【例2. 3-1］图像类型转换示例，抖动函数的应用。
RGB= i mread('board, tif'); imshow(RGB);
X=dither(RGB. hot);%X=dither(RGB, jet); imshow(X 9 hot) ;%imshow(X 9 jet);
I=rgb2gray(RGB); imshow(l); BW=dither(l); imshow (BW):
2.4.
图像数据类之间的转换
MATLAB 支持的图像数据类可分为Logical, uint& uintl6, double 四类，它们 之
2.3 ?
图像类型转换
I 二ind2gray(X, map)
［X, map ］二gray2ind (I, n)
BW=im2bw(RGB ?level)
厂 A
IRGBM 彩色图像RGB=Ind2rgb (X9 nlap)
(6SPUW
【皆.X 〕
Bwndx-heru) Bw".m2bwplevel)
可以相互转换。为了利用自定义的函数对图像进行处理，一般都要求将图像的数据类转换成double类，当处理完成后，可根据需要再转换成其它类。
图像处理工具箱（IPT）中用于图像数据类之间转换的函数:
[mqge_Type_YesNo=[s_Im 次ge_Type_CommQnd(ImQge_Type_Army)如果数组数据Image_T\-pe_Ariay是对应的图像类型，Image_Type_YesNo值返回b否则返回0o
图像数据类的判断函数
【例2.4-1]数据类判断示例。delay=3;%显示的持续时间为3秒. RGB=
i mread('board, tif*); Image_Type_YesNol=isrgb(RGB); if(Image_Type_YesNol==l); image (RGB); title ('正常显示'); end