《数字图像处理》MATLAB版笔记二

第二章

数据类

* double：使用最频繁，图像处理最常用
* logical：逻辑数据，只有0和1
* char：字符类，表示Unicode字符，一个字符串就是一个1*n的字符矩阵

2.6图像类型

四种图像类型：亮度图（灰度图），二值图，索引图，RGB图。
* 亮度图像：归一化取值表示亮度，若是unit8，则整数值范围是[0,255]。
* 二值图像：取值只有0和1的逻辑数组。
B = logical(A)：A是0和1构成的数组，此语句创建数组B。若A中含有其他元素，则非零量为逻辑1。islogical( ) 判断一个数组是否为逻辑数组。
IPT中用于图像类和类型间的转换的函数：

2.8数组索引

通过索引方案，简化数组操作，提高程序运行效率。

2.8.1向量索引

• v = [1 3 5 7 9] ：产生1，3，5，7，9的一个数组。v(2) = 3。维数为1*N的数组，行向量。
• w = v.'：可以将向量转置，（行向量变为列向量）。
• v(1:3); v(2:4); v(3:end);：可以选取数组中相应的元素，end表示到最后。
  *v(:)：将原向量（全部元素）变为一个列向量，按列的顺序进行排序。
  
  v(1:end)：产生一个行向量，依然按列的顺序展开。
  
  
  • v(end:-2:1)：从最后一个元素，步长为2，知道第一个元素
    v(1:2:end):与上相反
• `linspace(a,b,n)：以a和b为界限，线性分割的n个元素。
  
• v([1,4,5])：可以挑出向量v中的第1，4，5个元素。

2.8.2矩阵索引

• A =[1 2 3;4 5 6；7 8 9] :创建矩阵；A(1,2)：A矩阵的第一行，第二列元素。
• c3 = A(:,3)：第三列提取出来；r2 = A(2,:)：第二行提取出来。T2 = A(1:2,1:3)：矩阵前两行提出来。A(:,3) = 0：则令A矩阵的第三列为0；
• A(end,end)：最后一个元素；A(end,end - 2)：类似。
• A(2:end,end:-2:1)：注意列的读取顺序发生了变化。
  
  E = A([a b],[c d])：挑出（行a，列c）（行a，列d）（行b，列c）（行b，列d）的元素。
• 逻辑数组的寻址方法：
  D = logical([1 0 0 ;0 0 1;0 0 0]);
A(D)：得到D中不为0的相应元素，以列向量的形式呈现。
• s = sum(A(:))：对A的所有元素求和。sum(A)：对各列元素求和。

2.8.3选择数组的维数

• size(A,1)：给出数组的行数；size(A,2)：给出数组的列数。

2.9一些重要的标准数组

• zeros（M，N） : M*N大小的double类0矩阵（元素全是0）；
• ones（M，N）：M*N的double类矩阵（元素全是1）；
• ture（M，N）：M*N的logical类矩阵，元素全是1；
• false（M，N）：…元素全是0；
• magic（M）：M*M的矩阵，每行、每列以及对角线的元素和相等。
• rand（M，N）：M*N的矩阵，元素是正太分布的随机数，随机数的均值是1，方差是0.

2.10M函数编程简介

图像处理工具箱的一大特征就是对MATLAB环境的透明访问。

2.10.1M文件

• M文件的函数组成部分为： 函数定义行，H1行，帮助文体，函数体，命令。

函数定义行的形式：function [outputs] = name(inputs)。

• 例如，计算两幅图像的和与积：function [s,p] = sumprod(f,q)
  f，q是输入图像，s是和图像，p是积图像，function必须出现在左侧，输出必须在方括号内，输入必须在圆括号呢。
  无输出，则可无括号或等号。函数可在命令提示符处调用。

H1行：函数的说明文本，用于说明函数用途，提供M文件的重要摘要信息。输入 help function_name后最先出现的文本。
帮助文本：紧跟H1行后面，为函数提供注释或者在线帮助。
“%”后面看作函数注释行。
edit function_name：可打开文件并进行编辑。

2.10.2运算符

• 算术运算符
  两类不同的运算符：矩阵运算符（线性代数的规则定义）；数组运算符（可以逐个运算的执行），可用于多维数组。例如：
  A*B：表示传统意义的矩阵乘法；
  A.*B：表示数组成都，A和B是大小相同的数组。加减法无区分。

  数组和矩阵运算符：
  
  IPT支持的图像算数函数：
  

• max和min函数：
  1.c = max(A)：若A是一个向量返回其最大元素，若是一个矩阵，返回每列的最大值，返回一个行向量。
  2.c = max(A,B)：返回和A，B相同的数组，由A，B的最大元素组成。
  3.c = max(A,[],dim)：返回dim决定的行上的最大值。
  4.[c,i] = max(...)：最大值存入c与第一种一样，索引存入i。
• 关系运算符：对于向量和举行数组，必须维数相同，或者其中一个是标量（每一个元素和这个标量比较）。
  1.A，B为两个矩阵 ，则A==B:生成与A和B相同维度的逻辑数组，相同位置元素相同则为1，否则为0。
  2.A>=B：A的元素大于B的元素的为1，否则为0.
  逻辑运算符：& （And） ; | (Or) ; ~(Not);xor（异或）；all；any
  1.and，or，not，xor（异或）：对数组内部元素进行操作，与数电等所学相同。注意使用方法，例如：
  A&B ; A|B ; A~ ;xor(A,B).
  2.all：若一个向量中所有元素非零，返回1，否则返回0；
  any：若一个向量中存在元素非零，则返回1，否则返回0。all，any均是按列进行操作。
  逻辑运算函数：
  
  
  一些重要变量和常量：