灰度线性变换：Matlab实现动态范围扩展与区间调整

在计算机图形学与数字图像处理领域，灰度线性变换是一种基本但重要的操作，它通过调整图像像素的亮度值，实现图像动态范围的扩展、调整或压缩。本篇文档记录了使用MATLAB进行灰度线性变换的三个实验，分别针对不同的目标：扩展动态范围、改变取值区间以及缩小动态范围。 首先，实验一专注于扩展图像的动态范围。通过读取名为'm1.jpg'的图像，将其转换为灰度图像，然后使用双线性插值方法对每个像素的灰度值进行线性变换。原始灰度值被映射到新的取值区间，通常是为了增强图像的对比度或者显示更广泛的亮度细节。在这个例子中，原始像素值被缩放至0-255的范围内，确保了最终图像的可见性和可理解性。 第二个实验是改变取值区间，这里的目的是自定义图像的颜色映射。通过设置新的最小值(c=50)和最大值(d=200)，将灰度图像的像素值限制在指定范围内，这可能用于突出显示某些特定区域或者调整图像的整体色调。这种操作在需要强调图像的某些特征或者进行颜色校准时非常有用。 最后，实验三是缩小动态范围，即减小图像的亮度差异。通过设定一个较小的输入和输出范围，可以使得图像看起来更加柔和或者聚焦于某些细节。这个过程可以用于创建高对比度效果，或者在某些视觉艺术应用中创造出特定的氛围。 这些实验展示了MATLAB如何通过简单的编程实现灰度线性变换，对于理解和操作数字图像至关重要。在实际应用中，这种技术广泛应用于图像处理、图像增强、图像分析和机器视觉等领域，帮助用户根据需求调整图像表现形式，提升视觉效果和数据分析的准确性。