卷积积分matlab如何实现卷积图形实现

Matlab中图像函数大全
标题:Matlab中图像函数大全
Matlab中图像函数大全
matlab 函数大全
abs 绝对值、模、字符的ASCII码值
acos 反余弦
acosh 反双曲余弦
acot 反余切
acoth 反双曲余切
acsc 反余割
acsch 反双曲余割
align 启动图形对象几何位置排列工具
all 所有元素非零为真
angle 相角
ans 表达式计算结果的缺省变量名
any 所有元素非全零为真
area 面域图
argnames 函数M文件宗量名
asec 反正割
asech 反双曲正割
asin 反正弦
asinh 反双曲正弦
assignin 向变量赋值
atan 反正切
atan2 四象限反正切
atanh 反双曲正切
autumn 红黄调秋色图阵
axes 创建轴对象的低层指令
axis 控制轴刻度和风格的高层指令
bar 二维直方图
bar3 三维直方图
bar3h 三维水平直方图
barh 二维水平直方图
base2dec X进制转换为十进制
bin2dec 二进制转换为十进制
blanks 创建空格串
bone 蓝色调黑白色图阵
box 框状坐标轴
break while 或for 环中断指令
brighten 亮度控制
capture (3版以前)捕获当前图形
cart2pol 直角坐标变为极或柱坐标
cart2sph 直角坐标变为球坐标
cat 串接成高维数组
caxis 色标尺刻度
cd 指定当前目录
cdedit 启动用户菜单、控件回调函数设计工具
cdf2rdf 复数特征值对角阵转为实数块对角阵
ceil 向正无穷取整
cell 创建元胞数组
cell2struct 元胞数组转换为构架数组
celldisp 显示元胞数组内容
cellplot 元胞数组内部结构图示
char 把数值、符号、内联类转换为字符对象
chi2cdf 分布累计概率函数
chi2inv 分布逆累计概率函数
chi2pdf 分布概率密度函数
chi2rnd 分布随机数发生器
chol Cholesky分解
clabel 等位线标识
cla 清除当前轴
class 获知对象类别或创建对象
clc 清除指令窗
clear 清除内存变量和函数
clf 清除图对象
clock 时钟
colorcube 三浓淡多彩交叉色图矩阵
colordef 设置色彩缺省值
colormap 色图
colspace 列空间的基
close 关闭指定窗口
colperm 列排序置换向量
comet 彗星状轨迹图
comet3 三维彗星轨迹图
compass 射线图
compose 求复合函数
cond (逆)条件数
condeig 计算特征值、特征向量同时给出条件数
condest 范 -1条件数估计
conj 复数共轭
contour 等位线
contourf 填色等位线
contour3 三维等位线
contourslice 四维切片等位线图
conv 多项式乘、卷积
cool 青紫调冷色图
copper 古铜调色图
cosh 双曲余弦
coth 双曲余切
cplxpair 复数共轭成对排列
csch 双曲余割
cumsum 元素累计和
cumtrapz 累计梯形积分
cylinder 创建圆柱
dblquad 二重数值积分
deal 分配宗量
deblank 删去串尾部的空格符
dec2base 十进制转换为X进制
dec2bin 十进制转换为二进制
dec2hex 十进制转换为十六进制
deconv 多项式除、解卷
delaunay Delaunay 三角剖分
del2 离散Laplacian差分
demo Matlab演示
det 行列式
diag 矩阵对角元素提取、创建对角阵
diary Matlab指令窗文本内容记录
diff 数值差分、符号微分
digits 符号计算中设置符号数值的精度
dir 目录列表
disp 显示数组
display 显示对象内容的重载函数
dlinmod 离散系统的线性化模型
dmperm 矩阵Dulmage-Mendelsohn 分解
dos 执行DOS 指令并返回结果
double 把其他类型对象转换为双精度数值
drawnow 更新事件队列强迫Matlab刷新屏幕
dsolve 符号计算解微分方程
echo M文件被执行指令的显示
edit 启动M文件编辑器
eig 求特征值和特征向量
eigs 求指定的几个特征值
end 控制流FOR等结构体的结尾元素下标
eps 浮点相对精度
error 显示出错信息并中断执行
errortrap 错误发生后程序是否继续执行的控制
erf 误差函数
erfc 误差补函数
erfcx 刻度误差补函数
erfinv 逆误差函数
errorbar 带误差限的曲线图
etreeplot 画消去树
eval 串演算指令
evalin 跨空间串演算指令
exist 检查变量或函数是否已定义
exit 退出Matlab环境
exp 指数函数
expand 符号计算中的展开操作
expint 指数积分函数
expm 常用矩阵指数函数
expm1 Pade法求矩阵指数
expm2 Taylor法求矩阵指数
expm3 特征值分解法求矩阵指数
eye 单位阵
ezcontour 画等位线的简捷指令
ezcontourf 画填色等位线的简捷指令
ezgraph3 画表面图的通用简捷指令
ezmesh 画网线图的简捷指令
ezmeshc 画带等位线的网线图的简捷指令
ezplot 画二维曲线的简捷指令
ezplot3 画三维曲线的简捷指令
ezpolar 画极坐标图的简捷指令
ezsurf 画表面图的简捷指令
ezsurfc 画带等位线的表面图的简捷指令
factor 符号计算的因式分解
feather 羽毛图
feedback 反馈连接
feval 执行由串指定的函数
fft 离散Fourier变换
fft2 二维离散Fourier变换
fftn 高维离散Fourier变换
fftshift 直流分量对中的谱
fieldnames 构架域名
figure 创建图形窗
fill3 三维多边形填色图
find 寻找非零元素下标
findobj 寻找具有指定属性的对象图柄
findstr 寻找短串的起始字符下标
findsym 机器确定内存中的符号变量
finverse 符号计算中求反函数
fix 向零取整
flag 红白蓝黑交错色图阵
fliplr 矩阵的左右翻转
flipud 矩阵的上下翻转
flipdim 矩阵沿指定维翻转
floor 向负无穷取整
flops 浮点运算次数
flow Matlab提供的演示数据
fmin 求单变量非线性函数极小值点(旧版)
fminbnd 求单变量非线性函数极小值点
fmins 单纯形法求多变量函数极小值点(旧版)
fminunc 拟牛顿法求多变量函数极小值点
fminsearch 单纯形法求多变量函数极小值点
fnder 对样条函数求导
fnint 利用样条函数求积分
fnval 计算样条函数区间内任意一点的值
fnplt 绘制样条函数图形
fopen 打开外部文件
for 构成for环用
format 设置输出格式
fourier Fourier 变换
fplot 返函绘图指令
fprintf 设置显示格式
fread 从文件读二进制数据
fsolve 求多元函数的零点
full 把稀疏矩阵转换为非稀疏阵
funm 计算一般矩阵函数
funtool 函数计算器图形用户界面
fzero 求单变量非线性函数的零点
gamma 函数
gammainc 不完全 函数
gammaln 函数的对数
gca 获得当前轴句柄
gcbo 获得正执行&回调&的对象句柄
gcf 获得当前图对象句柄
gco 获得当前对象句柄
geomean 几何平均值
get 获知对象属性
getfield 获知构架数组的域
getframe 获取影片的帧画面
ginput 从图形窗获取数据
global 定义全局变量
gplot 依图论法则画图
gradient 近似梯度
gray 黑白灰度
grid 画分格线
griddata 规则化数据和曲面拟合
gtext 由鼠标放置注释文字
guide 启动图形用户界面交互设计工具
harmmean 调和平均值
help 在线帮助
helpwin 交互式在线帮助
helpdesk 打开超文本形式用户指南
hex2dec 十六进制转换为十进制
hex2num 十六进制转换为浮点数
hidden 透视和消隐开关
hilb Hilbert矩阵
hist 频数计算或频数直方图
histc 端点定位频数直方图
histfit 带正态拟合的频数直方图
hold 当前图上重画的切换开关
horner 分解成嵌套形式
hot 黑红黄白色图
hsv 饱和色图
if-else-elseif 条件分支结构
ifft 离散Fourier反变换
ifft2 二维离散Fourier反变换
ifftn 高维离散Fourier反变换
ifftshift 直流分量对中的谱的反操作
ifourier Fourier反变换
i, j 缺省的&虚单元&变量
ilaplace Laplace反变换
imag 复数虚部
image 显示图象
imagesc 显示亮度图象
imfinfo 获取图形文件信息
imread 从文件读取图象
imwrite 把
imwrite 把图象写成文件
ind2sub 单下标转变为多下标
inf 无穷大
info MathWorks公司网点地址
inline 构造内联函数对象
inmem 列出内存中的函数名
input 提示用户输入
inputname 输入宗量名
int 符号积分
int2str 把整数数组转换为串数组
interp1 一维插值
interp2 二维插值
interp3 三维插值
interpn N维插值
interpft 利用FFT插值
intro Matlab自带的入门引导
inv 求矩阵逆
invhilb Hilbert矩阵的准确逆
ipermute 广义反转置
isa 检测是否给定类的对象
ischar 若是字符串则为真
isequal 若两数组相同则为真
isempty 若是空阵则为真
isfinite 若全部元素都有限则为真
isfield 若是构架域则为真
isglobal 若是全局变量则为真
ishandle 若是图形句柄则为真
ishold 若当前图形处于保留状态则为真
isieee 若计算机执行IEEE规则则为真
isinf 若是无穷数据则为真
isletter 若是英文字母则为真
islogical 若是逻辑数组则为真
ismember 检查是否属于指定集
isnan 若是非数则为真
isnumeric 若是数值数组则为真
isobject 若是对象则为真
isprime 若是质数则为真
isreal 若是实数则为真
isspace 若是空格则为真
issparse 若是稀疏矩阵则为真
isstruct 若是构架则为真
isstudent 若是Matlab学生版则为真
iztrans 符号计算Z反变换
jacobian 符号计算中求Jacobian 矩阵
jet 蓝头红尾饱和色
jordan 符号计算中获得 Jordan标准型
keyboard 键盘获得控制权
kron Kronecker乘法规则产生的数组
laplace Laplace变换
lasterr 显示最新出错信息
lastwarn 显示最新警告信息
leastsq 解非线性最小二乘问题(旧版)
legend 图形图例
lighting 照明模式
line 创建线对象
lines 采用plot 画线色
linmod 获连续系统的线性化模型
linmod2 获连续系统的线性化精良模型
linspace 线性等分向量
ln 矩阵自然对数
load 从MAT文件读取变量
log 自然对数
log10 常用对数
log2 底为2的对数
loglog 双对数刻度图形
logm 矩阵对数
logspace 对数分度向量
lookfor 按关键字搜索M文件
lower 转换为小写字母
lsqnonlin 解非线性最小二乘问题
mad 平均绝对值偏差
magic 魔方阵
maple &nb, 运作 Maple格式指令
mat2str 把数值数组转换成输入形态串数组
material 材料反射模式
max 找向量中最大元素
mbuild 产生EXE文件编译环境的预设置指令
mcc 创建MEX或EXE文件的编译指令
mean 求向量元素的平均值
median 求中位数
menuedit 启动设计用户菜单的交互式编辑工具
mesh 网线图
meshz 垂帘网线图
meshgrid 产生&格点&矩阵
methods 获知对指定类定义的所有方法函数
mex 产生MEX文件编译环境的预设置指令
mfunlis 能被mfun计算的MAPLE经典函数列表
mhelp 引出 Maple的在线帮助
min 找向量中最小元素
mkdir 创建目录
mkpp 逐段多项式数据的明晰化
mod 模运算
more 指令窗中内容的分页显示
movie 放映影片动画
moviein 影片帧画面的内存预置
mtaylor 符号计算多变量Taylor级数展开
ndims 求数组维数
NaN 非数(预定义)变量
nargchk 输入宗量数验证
nargin 函数输入宗量数
nargout 函数输出宗量数
ndgrid 产生高维格点矩阵
newplot 准备新的缺省图、轴
nextpow2 取最接近的较大2次幂
nnz 矩阵的非零元素总数
nonzeros 矩阵的非零元素
norm 矩阵或向量范数
normcdf 正态分布累计概率密度函数
normest 估计矩阵2范数
norminv 正态分布逆累计概率密度函数
normpdf 正态分布概率密度函数
normrnd 正态随机数发生器
notebook 启动Matlab和Word的集成环境
null 零空间
num2str 把非整数数组转换为串
numden 获取最小公分母和相应的分子表达式
nzmax 指定存放非零元素所需内存
ode1 非Stiff 微分方程变步长解算器
ode15s Stiff 微分方程变步长解算器
ode23t 适度Stiff 微分方程解算器
ode23tb Stiff 微分方程解算器
ode45 非Stiff 微分方程变步长解算器
odefile ODE 文件模板
odeget 获知ODE 选项设置参数
odephas2 ODE 输出函数的二维相平面图
odephas3 ODE 输出函数的三维相空间图
odeplot ODE 输出函数的时间轨迹图
odeprint 在Matlab指令窗显示结果
odeset 创建或改写 ODE选项构架参数值
ones 全1数组
optimset 创建或改写优化泛函指令的选项参数值
orient 设定图形的排放方式
orth 值空间正交化
pack 收集Matlab内存碎块扩大内存
pagedlg 调出图形排版对话框
patch 创建块对象
path 设置Matlab搜索路径的指令
pathtool 搜索路径管理器
pause 暂停
pcode 创建预解译P码文件
pcolor 伪彩图
peaks Matlab提供的典型三维曲面
permute 广义转置
pi (预定义变量)圆周率
pie 二维饼图
pie3 三维饼图
pink 粉红色图矩阵
plot 平面线图
plot3 三维线图
plotmatrix 矩阵的散点图
plotyy 双纵坐标图
poissinv 泊松分布逆累计概率分布函数
poissrnd 泊松分布随机数发生器
pol2cart 极或柱坐标变为直角坐标
polar 极坐标图
poly 矩阵的特征多项式、根集对应的多项式
poly2str 以习惯方式显示多项式
poly2sym 双精度多项式系数转变为向量符号多项式
polyder 多项式导数
polyfit 数据的多项式拟合
polyval 计算多项式的值
polyvalm 计算矩阵多项式
pow2 2的幂
ppval 计算分段多项式
pretty 以习惯方式显示符号表达式
print 打印图形或SIMULINK模型
printsys 以习惯方式显示有理分式
prism 光谱色图矩阵
procread 向MAPLE输送计算程序
profile 函数文件性能评估器
propedit 图形对象属性编辑器
pwd 显示当前工作目录
quad 低阶法计算数值积分
quad8 高阶法计算数值积分(QUADL)
quit 推出Matlab 环境
quiver 二维方向箭头图
quiver3 三维方向箭头图
rand 产生均匀分布随机数
randn 产生正态分布随机数
randperm 随机置换向量
range 样本极差
rank 矩阵的秩
rats 有理输出
rcond 矩阵倒条件数估计
real 复数的实部
reallog 在实数域内计算自然对数
realpow 在实数域内计算乘方
realsqrt 在实数域内计算平方根
realmax 最大正浮点数
realmin 最小正浮点数
rectangle 画&长方框&
rem 求余数
repmat 铺放模块数组
reshape 改变数组维数、大小
residue 部分分式展开
return 返回
ribbon 把二维曲线画成三维彩带图
rmfield 删去构架的域
roots 求多项式的根
rose 数扇形图
rot90 矩阵旋转90度
rotate 指定的原点和方向旋转
rotate3d 启动三维图形视角的交互设置功能
round 向最近整数圆整
rref 简化矩阵为梯形形式
rsf2csf 实数块对角阵转为复数特征值对角阵
rsums Riemann和
save 把内存变量保存为文件
scatter 散点图
scatter3 三维散点图
sech 双曲正割
semilogx X轴对数刻度坐标图
semilogy Y轴对数刻度坐标图
series 串联连接
set 设置图形对象属性
setfield 设置构架数组的域
setstr 将ASCII码转换为字符的旧版指令
sign 根据符号取值函数
signum 符号计算中的符号取值函数
sim 运行SIMULINK模型
simget 获取SIMULINK模型设置的仿真参数
simple 寻找最短形式的符号解
simplify 符号计算中进行简化操作
simset 对SIMULINK模型的仿真参数进行设置
simulink 启动SIMULINK模块库浏览器
sinh 双曲正弦
size 矩阵的大小
slice 立体切片图
solve 求代数方程的符号解
spalloc 为非零元素配置内存
sparse 创建稀疏矩阵
spconvert 把外部数据转换为稀疏矩阵
spdiags 稀疏对角阵
spfun 求非零元素的函数值
sph2cart 球坐标变为直角坐标
sphere 产生球面
spinmap 色图彩色的周期变化
spline 样条插值
spones 用1置换非零元素
sprandsym 稀疏随机对称阵
sprank 结构秩
spring 紫黄调春色图
sprintf 把格式数据写成串
spy 画稀疏结构图
sqrt 平方根
sqrtm 方根矩阵
squeeze 删去大小为1的&孤维&
sscanf 按指定格式读串
stairs 阶梯图
std 标准差
stem 二维杆图
step 阶跃响应指令
str2double 串转换为双精度值
str2mat 创建多行串数组
str2num 串转换为数
strcat 接成长串
strcmp 串比较
strjust 串对齐
strmatch 搜索指定串
strncmp 串中前若干字符比较
strrep 串替换
strtok 寻找第一间隔符前的内容
struct 创建构架数组
struct2cell 把构架转换为元胞数组
strvcat 创建多行串数组
sub2ind 多下标转换为单下标
subexpr 通过子表达式重写符号对象
subplot 创建子图
subs 符号计算中的符号变量置换
subspace 两子空间夹角
sum 元素和
summer 绿黄调夏色图
superiorto 设定优先级
surf 三维着色表面图
surface 创建面对象
surfc 带等位线的表面图
surfl 带光照的三维表面图
surfnorm 空间表面的法线
svd 奇异值分解
svds 求指定的若干奇异值
switch-case-otherwise 多分支结构
sym2poly 符号多项式转变为双精度多项式系数向量
symmmd 对称最小度排序
symrcm 反向Cuthill-McKee排序
syms 创建多个符号对象
tanh 双曲正切
taylortool 进行Taylor逼近分析的交互界面
text 文字注释
tf 创建传递函数对象
tic 启动计时器
title 图名
toc 关闭计时器
trapz 梯形法数值积分
treelayout 展开树、林
treeplot 画树图
tril 下三角阵
trim 求系统平衡点
trimesh 不规则格点网线图
trisurf 不规则格点表面图 triu 上三角阵 try-catch 控制流中的Try-catch结构 type 显示M文件
uicontextmenu 创建现场菜单
uicontrol 创建用户控件
uimenu 创建用户菜单
unmkpp 逐段多项式数据的反明晰化
unwrap 自然态相角
upper 转换为大写字母
varargin 变长度输入宗量
varargout 变长度输出宗量
vectorize 使串表达式或内联函数适于数组运算
ver 版本信息的获取
view 三维图形的视角控制
voronoi Voronoi多边形
vpa 任意精度(符号类)数值
warning 显示警告信息
what 列出当前目录上的文件
whatsnew 显示Matlab中 Readme文件的内容
which 确定函数、文件的位置
while 控制流中的While环结构
white 全白色图矩阵
whitebg 指定轴的背景色
who 列出内存中的变量名
whos 列出内存中变量的详细信息
winter 蓝绿调冬色图
workspace 启动内存浏览器
X x , Y y , Z z
xlabel X轴名
xor 或非逻辑
yesinput 智能输入指令
ylabel Y轴名
zeros 全零数组
zlabel Z轴名
zoom 图形的变焦放大和缩小
ztrans 符号计算Z变换
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imshow是用来显示图片的,如
&& I = imread('moon.tif');
&& figure,imshow(I);
而有时为了数据处理,要把读取的图片信息转化为更高的精度,
&& I = double(imread('moon.tif'));
为了保证精度,经过了运算的图像矩阵I其数据类型会从unit8型变成double型。如果直接运行imshow(I),我们会发现显示的是一个白色的图像。这是因为imshow()显示图像时对double型是认为在0~1范围内,即大于1时都是显示为白色,而imshow显示uint8型时是0~255范围。而经过运算的范围在0-255之间的double型数据就被不正常得显示为白色图像了。
有两个解决方法:&&&&&&&&&&&&&&&&&
1& imshow(I/256); -----------将图像矩阵转化到0-1之间&&&&&&&&&&&&&&&&&
2& imshow(I,[]);&& -----------自动调整数据的范围以便于显示.
从实验结果看两种方法都解决了问题,但是从显示的图像看,第二种方法显示的图像明暗黑白对比的强烈些!
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
IMSHOW(I) displays the grayscale image I.
IMSHOW(I,[LOW HIGH]) displays the grayscale image I, specifying the display range for I in [LOW HIGH]. The value LOW (and any value less than LOW) displays as black, the value HIGH (and any value greater than HIGH) displays as white. Values in between are displayed
as intermediate shades of gray,using the default number of gray levels.&
If you use an empty matrix ([]) for[LOW HIGH], IMSHOW&uses [min(I(:)) max(I(:))];&that is, the minimum value in I is displayed as black, and the maximum value is displayed as white.
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
图像为y,为何用imshow(uint8(y))和imshow(y,[])时的图像显示结果不同?
imshow(uint8(y))是按照256级灰度显示y得绝对数据。0表示黑色,255表示白色,y中大于255的值强制为255。&
imshow(y,[]),将y中的最小值看作0(black),最大值看作255(white) --&增加图像的对比度。&
所以两者不同。
% padarray&
功能:填充图像或填充数组。
用法:B = padarray(A,padsize,padval,direction)
&&&&& A为输入图像,B为填充后的图像,
&&&&& padsize给出了给出了填充的行数和列数,通常用[r c]来表示,
&&&&& padval和direction分别表示填充方法和方向。
它们的具体值和描述如下:
   padval:'symmetric' 表示图像大小通过围绕边界进行镜像反射来扩展;
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 'replicate' 表示图像大小通过复制外边界中的值来扩展;
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 'circular' 图像大小通过将图像看成是一个二维周期函数的一个周期来进行扩展。
&&&&& direction:'pre' 表示在每一维的第一个元素前填充;
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 'post' 表示在每一维的最后一个元素后填充;
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 'both' 表示在每一维的第一个元素前和最后一个元素后填充,此项为默认值。
若参量中不包括direction,则默认值为'both';若参量中不包含padval,则默认用零来填充。若参量中不包括任何参数,则默认填充为零且方向为'both'。在计算结束时,图像会被修剪成原始大小。
&&&&& A = [1 2; 3 4];
&&&&& B = padarray(A,[3 2],'replicate','post')
imfinfo函数用于读取图象文件的有关信息,其语法格式为
imfinfo(filename,fmt)
imfinfo函数返回一个结构info,它反映了该图象的各方面信息,其主要数据包括:文件名(路径)、文件格式、文件格式版本号、文件的修改时间、文件的大小、文件的长度、文件的宽度、每个像素的位数、图象的类型等。
MATLAB图象处理工具箱提供了imhist函数来计算和显示图象的直方图,imhist函数的语法格式为:
imhist(I,n)
imhist(X,map)
其中imhist(I,n)计算和显示灰度图象I的直方图,n为指定的灰度级数目,默认值为256。imhist(X,map)计算和显示索引色图象X的直方图,map为调色板。
I = imread('rice.tif');
figure, imhist(I)
imadjust —&对比度增强&
&& 如果原图象f(x,y)的灰度范围是[m,M],我们希望调整后的图象g(x,y)的灰度范围是[n,N],那么下述变换就可以实现这一要求。
MATLAB图象处理工具箱中提供的imadjust函数,可以实现上述的线性变换对比度增强。Imadjust函数的语法格式为:
J = imadjust(I,[low_in high_in],[low_out high_out])
J = imadjust(I,[low_in high_in],[low_out high_out])返回图象I经过直方图调整后的图象J,[low_in high_in]为原图象中要变换的灰度范围,[low_out high_out]指定了变换后的灰度范围。
I = imread('pout.tif');
J = imadjust(I,[0.3 0.7],[]);
imshow(I), figure, imshow(J)
几何运算可改变图像中各物体之间的空间关系。这种运算可以被看成是将(各)物体在图像内移动。一个几何运算需要两个独立的算法。首先,需要一个算法来定义空间变换本身,用它来描述每个像素如何从其初始位置“移动”到终止位置,即每个像素的“运动”。同时,还需要一个用于灰度插值的算法,这是因为,在一般情况下,输入图像的位置坐标(x,y)为整数,而输出图像的位置坐标为非整数,反过来也如此。因此插值就是对变换之后的整数坐标位置的像素值进行估计。MATLAB提供了一些函数实现这些功能。
&& 插值是常用的数学运算,通常是利用曲线拟合的方法,通过离散的采样点建立一个连续函数来逼近真实的曲线,用这个重建的函数便可以求出任意位置的函数值。
&& 最近邻插值是最简便的插值,在这种算法中,每一个插值输出像素的值就是在输入图像中与其最临近的采样点的值。最近邻插值是工具箱函数默认使用的插值方法,而且这种插值方法的运算量非常小。当图像中包含像素之间灰度级变化的细微结构时,最近邻插值法会在图像中产生人工的痕迹。
&& 双线性插值法的输出像素值是它在输入图像中2×2领域采样点的平均值,它根据某像素周围4个像素的灰度值在水平和垂直两个方向上对其插值。
&& 双三次插值的插值核为三次函数,其插值邻域的大小为4×4。它的插值效果比较好,但相应的计算量也比较大。
&& MATLAB图像处理工具箱中的函数imresize可以用上述的3种方法对图像进行插值缩放,如果不指定插值方法,则默认为最邻近插值法。
Imresize函数的语法格式为:
B = imresize(A,m,method)
&& 参数method用于指定插值的方法,可选用的值为'nearest'(最邻近法),'bilinear'(双线性插值),'bicubic'(双三次插值),默认为'nearest'。
B = imresize(A,m,method)返回原图A的m倍放大的图像(m小于1时效果是缩小)。
在MATLAB中提供了给图像加入噪声的函数imnoise
imnoise的语法格式为
J = imnoise(I,type)
J = imnoise(I,type,parameters)
其中J = imnoise(I,type)返回对原始图像I添加典型噪声的有噪图像J。
参数type和parameters用于确定噪声的类型和相应的参数。
下面的命令是对图像eight.tif分别加入高斯噪声、椒盐噪声和乘性噪声,其结果如图所示:
I=imread('eight.tif');
J1=imnoise(I,'gaussian',0,0.02);
J2=imnoise(I,'salt & pepper',0.02);
J3=imnoise(I,'speckle',0.02);
subplot(2,2,1),imshow(I),title('原图像');
subplot(2,2,2),imshow(J1),title('加高斯噪声');
subplot(2,2,3),imshow(J2),title('加椒盐噪声');
subplot(2,2,4),imshow(J3),title('加乘性噪声');
MATLAB提供的快速傅立叶变换函数
(1)fft2&
fft2函数用于计算二维快速傅立叶变换,其语法格式为:
B = fft2(I)
B = fft2(I)返回图象I的二维fft变换矩阵,输入图象I和输出图象B大小相同。
例如,计算图象的二维傅立叶变换,并显示其幅值的结果,其命令格式如下
load imdemos saturn2
imshow(saturn2)
B = fftshift(fft2(saturn2));
imshow(log(abs(B)),[],'notruesize')
(2)fftshift&
MATLAB提供的fftshift函数用于将变换后的图象频谱中心从矩阵的原点移到矩阵的中心,其语法格式为:
  B = fftshift(I)
对于矩阵I,B = fftshift(I)将I的一、三象限和二、四象限进行互换。
(3)ifft2&
ifft2函数用于计算图象的二维傅立叶反变换,其语法格式为:
B = ifft2(I)
B = ifft2(A)返回图象I的二维傅立叶反变换矩阵,输入图象I和输出图象B大小相同。其语法格式含义与fft2函数的语法格式相同,可以参考fft2函数的说明。
MATLAB中提供了卷积运算的函数命令conv2,其语法格式为:
  C = conv2(A,B)
C = conv2(A,B)返回矩阵A和B的二维卷积C。若A为ma×na的矩阵,B为mb×nb的矩阵,则C的大小为(ma+mb+1)×(na+nb+1)。
A=magic(5)
  17  24  1   8  15
  23  5   7  14  16
   4 && 6  13  20  22
 && 10  12 && 19  21  3
  11 18 && 25   2   9
&& B=[1 2 1 ;0 2 0;3 1 3]
   1   2   1
   0   2   0
   3   1   3
&& C=conv2(A,B)
  17  58  66  34  32  38  15
  23  85  88  35  67  76  16
  55  149  117  163  159  135  67
  79  78  160  161  187  129  51
  23  82  153  199  205  108  75
  30  68  135  168  91  84   9
  33  65  126  85  104  15  27
语法:g=imfilter(f, w, filtering_mode, boundary_options, size_options)
说明:此函数用指定的模板实现对指定图像的空间滤波。f为待进行空间滤波的图像,w为滤波模板
滤波类型(filtering_mode)
'corr'&&& 滤波器通过使用相关来完成。该值是默认值。
'conv'&&& 滤波器通过使用卷积来完成
边界填充选项(boundary_options)
&&&& P&& 输入图像的边界通过用值P来扩展。P的默认值为0。
'replicate'&&& 图像大小通过复制外边界的值来扩展。
'symmetric'&&& 图像大小通过反射其边界来扩展。
'circular'&&&& 图像大小通过将图像看成是二维周期函数的一个周期来扩展
大小选项(size_options)
'full'&&& 输出图像的大小与被填充后图像的大小相同
'same'&&& 输出图像的大小与输入图像的大小相同
注:imfilter与filter2区别
imfilter 可进行多维图像(RGB等)进行空间滤波,且可选参数较多
filter2 只能对二维图像(灰度图)进行空间滤波&
originalRGB = imread('peppers.png');&
h = fspecial('laplacian');&
filteredRGB = imfilter(originalRGB,h);&
figure, imshow(originalRGB)
figure, imshow(filteredRGB)
MATLAB图像处理工具箱提供了基于卷积的图象滤波函数filter2,filter2的语法格式为:
Y = filter2(h,X)
其中Y = filter2(h,X)返回图像X经滤波算子h滤波后的结果,默认返回图像Y与输入图像X大小相同。其实filter2和conv2是等价的。MATLAB在计算filter2时先将卷积核旋转180度,再调用conv2函数进行计算。
fspecial函数用于创建预定义的滤波算子(掩膜),其语法格式为:
h = fspecial(type)
h = fspecial(type,parameters)
参数type制定算子类型,parameters指定相应的参数,具体格式为:
type='average',fspecial('average',[r c]),大小为rxc的矩形均值滤波器,默认值为[3 3]。
type=&'gaussian',fspecial('gaussian',[r c],sigma),大小为rxc的高斯低通滤波器,参数有两个,[r c]表示模版尺寸,默认值为[3 3],sigma表示滤波器的标准差,单位为像素,默认值为0.5。
type=&'laplacian',fspecial('laplacian',alpha)大小为3x3为拉普拉斯滤波器,参数为alpha,用于控制拉普拉斯算子的形状,取值范围为[0,1],默认值为0.2。
type=&'log',fspecial('log',[r c],sigma),为拉普拉斯-高斯(LoG)算子,参数有两个,[r c]表示模版尺寸,默认值为[5 5],sigma为滤波器的标准差,单位为像素,默认值为0.5
type=&'prewitt',fspecial('prewitt'),大小为为3x3的prewitt算子掩膜Pv,它仅为垂直梯度(并非计算完整的Prewitt梯度),用于边缘提取,水平梯度掩膜为其转置。
type=&'sobel',fspecial('sobel'),为著名的sobel算子,大小为为3x3的sobel算子掩膜Sv,仅为垂直梯度(并非计算完整的Sobel梯度),用于边缘提取,水平梯度掩膜为其转置。&
type= 'unsharp',为对比度增强滤波器,参数alpha用于控制滤波器的形状,范围为[0,1],默认值为0.2。
注:fspecial仅仅是定义了滤波算子h,要想进行以该算子为掩膜的二维图像卷积运算(滤波),还需要使用filter2。
综合例程:
%对原图象进行加噪&
A=imread('cameraman.tif');&
B=imnoise(A,'salt & pepper') ;
%用fspecial和filter2命令实现'gaussian','laplacian'滤波&
h=fspecial('gaussian',[3,3],0.5)&&&&% 定义滤波算子h
X=filter2(h,B)/255;&&&% 卷积/滤波运算
figure,imshow(X),title('gaussian滤波');&
k=fspecial('laplacian',0.2)&&& % 定义滤波算子k
Y=filter2(k,B);&
figure,imshow(Y),title('laplacian滤波');
在MATLAB图像处理工具箱中,提供了medfilt2函数用于实现中值滤波。
medfilt2函数的语法格式为:
B = medfilt2(A)       用3×3的滤波窗口对图像A进行中值滤波。
B = medfilt2(A,[m n])  &&&& 用指定大小为m×n的窗口对图像A进行中值滤波。
MATLAB的图像处理工具箱中提供的edge函数可以实现检测边缘的功能,其语法格式如下:
BW = edge(I,'sobel')
BW = edge(I,'sobel',direction)
BW = edge(I,'roberts')
BW = edge(I,'log')
这里BW = edge(I,'sobel')采用Sobel算子进行边缘检测。BW = edge(I,'sobel',direction)可以指定算子方向,即:
direction=’horizontal’,为水平方向;
direction=’vertical’,为垂直方向;
direction=’both’,为水平和垂直两个方向。
BW = edge(I,'roberts')和BW = edge(I,'log')分别为用Roberts算子和拉普拉斯高斯算子进行边缘检测。
例:用三种算子进行边缘检测。
I=imread('eight.tif');
BW1=edge(I,'roberts');
figure ,imshow(BW1),title('用Roberts算子')
BW2=edge(I,'sobel');
figure,imshow(BW2),title('用Sobel算子 ')
BW3=edge(I,'log');
figure,imshow(BW3),title('用拉普拉斯高斯算子')
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