Matlab中double,im2double,mat2gray函数使用方法介绍

图像类和类型间的转换

im2uint8  将输入中所有小于0的设置为0,而将输入中所有大于1的设置为255 其他的所有乘以255

im2uint16  将输入中所有小于0的设置为0,而将输入中所有大于1的设置为65535

mat2gray   把一个double类的任意数组转换成值范围在[0,1]的归一化double类数组

im2double 将输入转换为double类.若输入是uint8类 uint16 类 logical类则函数将其转换为范围[0,1]之间的类.

若输入是double类,则函数im2double将返回一个与输入相等的数组.

g=im2bw(f,T)将一副亮度图像f转换成一副二值图像g ,输出二值图像g中值为0的像素,对应于输入亮度图像f中值小于T的的像素点,输出二值图像g中的1对应于输入亮度图像中大于T的像素点..不管输入是何种数据类图像,T的取值必须在[0,1]内.

亮度变换函数

函数imadjust是对灰度图像进行亮度转换的基本IPT工具

g=imadjust(f,[low-in   high-in],[low_out  high_out],gmma)

此函数将图像f中的亮度值映像到g中的新值,即将low_in至high_in之间的值的映射到low_out和high_out之间的值.low_in以下high_in以上的值被剪切了.   参数gamma给出曲线的形状.该曲线用来映射f的亮度值,以便生成图像g.若gamma小于1,则映射被加权至更高的输出值.

****************假设某图像数据A（uint8格式）**********************

>>A = uint8([235 200 89 20])

A =

  235  200  89  20

>> double(A)                 %返回与原矩阵数值相同但类型为double的矩阵；

ans =

   235   200 89   20

>> im2double(A)              

%返回矩阵类型：double；数值范围[0 1] ,0对应uint8中的0；1对应uint8中的255；

ans =

    0.9216    0.7843   0.3490    0.0784

>> mat2gray(A)                %对原矩阵归一化

ans =

    1.0000    0.8372   0.3209      0

****************假设矩阵A为一般二维数组，非图像数据（double格式）**********************

A =

   235   200    89    20 

>> double(A)

ans =

   235   200   89    20

>> im2double(A)

ans =

   235   200   89    20

>> mat2gray(A)

ans =

    1.0000    0.8372    0.3209      0 

**********************小结***************************

im2double：如果输入类型是uint8、unit16 、logical，则按照0-->>0，255-->>1，将其值按比例处理成0～1之间的double数值；如果输入类型是double，输出没有处理；

double：返回数值与输入相同的double类型矩阵；

mat2gray：对输入进行归一化处理，最小值-->>0;最大值-->>1，输出类型为double。

在实际的对图像处理过程中，由于我们读入图像是unit8型，而在MATLAB的矩阵运算中要求所有的运算变量为double型（双精度型）。因此通常使用im2double函数将图像数据转换成双精度型数据。

mat2gray

功能：将矩阵转化为灰度图像。

用法：I = mat2gray(A,[amin amax])        把一个double类的任意数组转换成取值范围为[0 1]的亮度图像。其中图像I的取值范围也在0（黑色）到1（白色）之间。参数amin和amax表示将A中小于amin的值转换为0，将A中大于amax的值转换为1。I = mat2gray(A)      将矩阵A中实际最小值和最大值分别赋给amin和amax。

>> A = randint(5, 5, [0 255])

A =

   208    24    40    36   167

   231    71   248   107     9

    32   140   245   234   217

   233   245   124   202   239

   161   247   204   245   173

>> mat2gray(A)

ans =

    0.8326    0.0628    0.1297    0.1130    0.6611

    0.9289    0.2594    1.0000    0.4100         0

    0.0962    0.5481    0.9874    0.9414    0.8703

    0.9372    0.9874    0.4812    0.8075    0.9623

    0.6360    0.9958    0.8159    0.9874    0.6862

>> im2double(A)

ans =

   208    24    40    36   167

   231    71   248   107     9

    32   140   245   234   217

   233   245   124   202   239

   161   247   204   245   173

mat2gray函数原理分析:

matlab里面很多函数都非常好用，但是当我们需要转化成C的时候就必须理解它的原理，mat2gray这个函数的原理经过单步调式发现其中有个函数imlincombc并没有提供源代码，这里我通过测试几组有意义的数据，基本弄明白了它的原理,具体算法步骤如下：

    1、mat2gray是将输入数据F归一化为0-1之间的double型数据

    2、令数据F中的max(F)为1，min(F)为0；

    3、计算最大值和最小值的差值的倒数即：det=1/(max(F)-min(F));

    4、对于数据F中介于最大值和最小值之间的数据是这样处理的：假设temp1为介于最大值和最小值中的某一值，经过mat2gray

    变换后变为：temp_last=(temp1-min(F))*det;

    经过测试多组数据，发现上述步骤无误：