MATLAB绘图中的图像处理宝典：从图像加载到图像增强

# 1. 图像加载和显示

MATLAB提供了多种方法来加载和显示图像，包括：

% 使用 imread() 函数从文件加载图像
I = imread('image.jpg');

% 使用 imshow() 函数显示图像
imshow(I);

这些函数的参数允许用户指定图像显示的大小、颜色映射和窗口标题。通过使用这些函数，用户可以轻松地加载和显示图像，以便进行进一步的处理和分析。

# 2. 图像处理基础**

**2.1 图像数据结构和格式**

图像在MATLAB中表示为多维数组，其中每个元素代表图像中的像素值。图像的维度取决于图像的类型：

- **灰度图像：**二维数组，其中每个元素表示像素的强度值（0-255）。
- **彩色图像：**三维数组，其中每个元素表示像素的红、绿、蓝（RGB）分量值（0-255）。

常见的图像格式包括：

- **BMP：**未压缩的位图格式。
- **JPEG：**有损压缩格式，用于图像存储和传输。
- **PNG：**无损压缩格式，用于图像存储和传输。
- **TIFF：**灵活的格式，可用于存储各种图像数据。

**2.2 图像增强技术**

图像增强技术用于改善图像的视觉质量或突出特定的特征。一些常见的技术包括：

**2.2.1 直方图均衡化**

直方图均衡化通过调整图像中像素的分布来提高图像的对比度。它将图像的直方图（像素值分布）拉伸，使其更均匀。

% 读取图像
I = imread('image.jpg');

% 直方图均衡化
J = histeq(I);

% 显示原始图像和均衡化后的图像
subplot(1,2,1); imshow(I); title('原始图像');
subplot(1,2,2); imshow(J); title('均衡化后的图像');

**2.2.2 对比度和亮度调整**

对比度和亮度调整可以增强图像的细节和可视性。对比度控制图像中明暗区域之间的差异，而亮度控制图像的整体亮度。

% 读取图像
I = imread('image.jpg');

% 调整对比度
J = imadjust(I, [0.2 0.8], []); % 范围 [0, 1]，[0.2 0.8] 增强对比度

% 调整亮度
K = imadjust(I, [], [0.5 1]); % 范围 [0, 1]，[0.5 1] 增加亮度

% 显示原始图像、调整对比度后的图像和调整亮度后的图像
subplot(1,3,1); imshow(I); title('原始图像');
subplot(1,3,2); imshow(J); title('调整对比度后的图像');
subplot(1,3,3); imshow(K); title('调整亮度后的图像');

**2.2.3 锐化和模糊**

锐化和模糊操作可以增强或减弱图像中的边缘。锐化操作突出边缘，而模糊操作平滑边缘。

% 读取图像
I = imread('image.jpg');

% 锐化图像
J = imsharpen(I, 'Amount', 2); % 'Amount' 参数控制锐化程度

% 模糊图像
K = imgaussfilt(I, 2); % 'Sigma' 参数控制模糊程度

% 显示原始图像、锐化后的图像和模糊后的图像
subplot(1,3,1); imshow(I); title('原始图像');
subplot(1,3,2); imshow(J); title('锐化后的图像');
subplot(1,3,3); imshow(K); title('模糊后的图像');

# 3.1 几何变换

**3.1.1 缩放和旋转**

缩放操作可以改变图像的大小，而旋转操作可以改变图像的方向。MATLAB 中用于缩放和旋转图像的函数分别是 `imresize` 和 `imrotate`。

**imresi