MATLAB 图像处理入门

本实验的目的是通过 MATLAB 平台，学习并掌握图像的基本操作，包括图像的读取、显示、保存以及简单的图像处理技巧。通过实验，您将了解如何使用 MATLAB 进行数字图像处理，为进一步的图像处理应用打下坚实基础。

一、实验平台

• MATLAB

二、实验内容

本次实验内容包括图像的读取、显示、保存和简单的二值化处理。

1. 图像读取与显示

首先，我们需要读取图像并显示出来。在 MATLAB 中，可以使用 imread() 函数来读取图像，imshow() 函数来显示图像。示例如下：

% 读取图像
img = imread('C:\Users\ASUS\Desktop\1.png');

% 显示图像
imshow(img);

使用 imread() 函数时，指定图像的文件路径，将图像加载到 MATLAB 环境中，然后使用 imshow() 显示该图像。

2. 查看图像变量的详细信息

MATLAB 提供了 whos 命令来查看变量的详细信息。在这里，我们查看图像变量 img 的数据类型、大小等信息。

whos img

此命令会输出变量 img 的详细信息，包括图像的大小、存储类型、维度等。

3. 获取图像文件信息

使用 imfinfo() 函数可以获取图像文件的详细信息，如尺寸、颜色类型、文件大小等。示例如下：

% 获取图像文件信息
info = imfinfo('C:\Users\ASUS\Desktop\1.png');
disp(info);

这将显示图像的各种信息，帮助我们了解图像的属性。

4. 保存图像为 JPEG 格式

保存图像时，可以使用 imwrite() 函数。以下代码将图像保存为 JPEG 格式，并设置压缩质量：

% 保存图像为 JPEG 格式，质量设置为 3（较低的压缩率）
imwrite(img, 'C:\Users\ASUS\Desktop\1.jpg', 'Quality', 3);

JPEG 格式是一种常用的有损压缩格式，压缩质量的取值范围从 0 到 100，数值越大表示图像质量越好，文件越大。

5. 保存图像为 BMP 格式

BMP 格式是一种无损压缩格式，适合保存高质量图像。使用 imwrite() 函数将图像保存为 BMP 格式：

% 保存图像为 BMP 格式
imwrite(img, 'C:\Users\ASUS\Desktop\1.bmp');

6. 读取其他图像文件

除了第一张图像，还可以读取其他图像文件。例如，我们还可以读取名为 qq.png 和 wechat.jpg 的图像：

% 读取其他图像
qq = imread('C:\Users\ASUS\Desktop\2.png');
wechat = imread('C:\Users\ASUS\Desktop\3.jpg');

7. 查看其他图像文件的详细信息

使用 imfinfo() 函数获取并显示其他图像文件的详细信息：

% 获取其他图像的详细信息
info_qq = imfinfo('C:\Users\ASUS\Desktop\2.png');
info_wechat = imfinfo('C:\Users\ASUS\Desktop\3.jpg');

% 显示文件大小
disp(info_qq.FileSize);
disp(info_wechat.FileSize);

8. 显示其他图像

使用 imshow() 函数显示 qq 和 wechat 图像：

% 显示 qq 图像
figure;
imshow(qq);
title('qq Image');

% 显示 wechat 图像
figure;
imshow(wechat);
title('wechat Image');

9. 图像二值化处理

将图像转换为二值图像，可以使用 im2bw() 函数。通过设置一个阈值，将图像转换为黑白二值图像：

% 将 wechat 图像转换为二值图像
bwImg = im2bw(wechat, 0.5);
imshow(bwImg);
title('Binary Image of wechat');

在此示例中，我们将 wechat 图像转换为二值图像，阈值设置为 0.5。低于该值的像素将变为黑色，高于该值的像素将变为白色。

三、实验总结

通过本次实验，我们学习并掌握了 MATLAB 图像处理的基本操作，包括：

1. 图像读取与显示： 使用 imread() 和 imshow() 函数读取和显示图像。
2. 图像信息查看： 使用 whos 和 imfinfo() 函数查看图像的详细信息，了解图像的尺寸、类型、文件大小等。
3. 图像保存： 使用 imwrite() 将图像保存为不同的格式（如 JPEG 和 BMP），并设置保存参数（如图像质量）。
4. 图像二值化处理： 使用 im2bw() 函数，将彩色图像转换为二值图像，以便进行后续处理。

本实验让我们对 MATLAB 的图像处理功能有了初步的了解，为后续更加复杂的图像处理任务打下了基础。

如果有任何疑问或建议，请在评论区留言讨论！