matlab实现原图像 图像取反 扩展灰度范围 压缩灰度范围代码

在MATLAB中，你可以通过几个函数来实现这些操作：

1. **图像取反**：使用`imcomplement`函数可以对图像进行取反操作。例如，如果你的原图像叫`img`，取反后的图像称为`inv_img`：

   inv_img = imcomplement(img);

2. **扩展灰度范围**：通常指将0-255灰度值扩展到某个更大的范围。假设你想扩展到0-511，可以这样做：

   extended_range = uint8(2 * img); % 将0-255变为0-510，然后转换回uint8类型

或者，如果你想保留原灰度范围并加偏移量，如从-127到+127：

   extended_range = uint8(img - 127 + 256); % 对比原值偏移并扩展

3. **压缩灰度范围**：如果想将灰度值压缩回原始范围，比如从0-511压缩回0-255，可以这么做：

   compressed_range = uint8((extended_range ./ max_val) * 255); % 先除以最大值，再乘以255得到新的灰度值

这里`max_val`是你希望的最大扩展值，如果是2倍扩展，就是511。

记得在操作之前检查数据类型，并确保它们适合相应的数值运算。以上代码仅作为示例，实际应用可能需要根据特定需求进行调整。

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在MATLAB中，处理数字图像通常涉及到读取、操作和显示图像。以下是针对你提到的几个步骤的基本代码示例：

1. **读取原始图像**:

% 加载图像
img = imread('example.jpg'); % 替换 'example.jpg' 为你要处理的图片文件名

2. **图像取反**:

% 对图像做位运算取反
img_inverted = imcomplement(img);

`imcomplement`函数会将图像中的每个像素值减去255，实现了取反的效果。

3. **扩展灰度范围**:
如果想将图像的灰度值扩大到更大的范围，比如从0-255扩展到0-511，可以这样做：

% 创建新矩阵，扩展灰度范围
new_range = 2 * img; % 将所有像素值翻倍，相当于范围从0-255变到0-511

4. **压缩灰度范围**:
如果需要压缩灰度范围，比如将范围限制在0-1之间，可以使用 `uint8` 数据类型并除以最大值：

% 转换为0-1范围的图像（假设输入为double类型）
img_compressed = uint8(img / max(double(img)));

这里`max(double(img))`获取了图像中所有像素的最大值，然后除以它将像素值缩放到0到1之间。

记得运行完上述代码后，你可以用`imshow`来查看处理后的图像：

imshow(img_inverted); % 显示取反后的图像
imshow(new_range);     % 显示扩展后的图像
imshow(img_compressed); % 显示压缩后的图像