MATLAB图像处理实验指南：从基础到二值图像

"《数字图像处理》实验指导书是一份针对2021级学生的教程，旨在帮助学生熟悉MATLAB软件及其在图像处理中的应用。实验涵盖了图像的基本操作，包括图像读取、显示、信息获取、格式转换以及二值化处理。通过实验，学生将学习到数字图像的表示方法，理解灰度图像、二值图像、索引图像和RGB图像的差异，并掌握MATLAB中处理这些图像的基本技巧。" 在数字图像处理领域，MATLAB是一个常用的工具，因为它能够方便地处理各种图像类型。实验一重点介绍了MATLAB对图像的操作，包括读取和显示图像。这通常可以通过MATLAB的imread和imshow函数实现，前者用于加载图像，后者用于显示图像及它的基本信息，如大小、颜色模式等。 实验内容还涉及到了图像的尺寸获取，这可以通过size函数完成，它返回图像的行数和列数。此外，图像的另存为其他格式（如JPEG、PNG等）可以用imwrite函数实现，只需指定输出格式和路径。图像的二值化处理是将图像转换为只有黑和白两种颜色的过程，这在分析和分割图像时非常有用。在MATLAB中，可以使用im2bw函数将图像转换为二值图像，通常基于某个阈值来确定像素是黑色还是白色。 实验过程中提到了数字图像的基本概念。数字图像由二维数组（矩阵）表示，每个元素代表一个像素，其值代表像素的亮度或颜色信息。对于灰度图像，像素值通常在0到255（uint8类型）或0到65536（uint16类型）的范围内，如果是double类型，会归一化到0到1之间。二值图像则仅包含0和1，用逻辑数组表示，可以使用logical函数进行转换。 MATLAB中的图像还有索引图像和RGB图像。索引图像依赖于一个颜色映射表（colormap），像素值对应映射表中的特定颜色。RGB图像由三个分量图像（红、绿、蓝）组成，每个分量都是一个二维数组，共同确定了图像的每个像素的颜色。 这个实验旨在让学生通过实践来理解数字图像的基本概念，掌握MATLAB中的图像处理基本操作，从而为后续更复杂的图像处理技术打下坚实的基础。