数字图像处理实验一

一.实验目的：

熟悉在MATLAB中如何读入图像、如何获取图像文件的相关信息、如何显示图像及保存图像等，熟悉相关的处理函数。
1、掌握在MATLAB环境下图像的读取、显示和存盘:
2、掌握MATLAB开发数字图像处理软件的基本知识。

二.实验平台：

MATLAB

三.实验内容与结果：

3.1 结果与分析：（可以包含模型、实验过程、结果截图、结果分析等）

1.利用imread()函数读取一幅图像，假设其名为flower.tif，存入一个数组中:

A = imread('flower.tif')% 读取图像

2.利用 whos 命令提取该读入图像flower.tif的基本信息;

whos A

3.利用 imshow()函数来显示这幅图像;

imshow(A)

4.利用imfinfo函数来获取图像文件的压缩，颜色等等其他的详细信息:

info_1 = imfinfo('flower.tif')

5.利用 imwrite()函数来压缩这幅图象，将其保存为一幅压缩了像素的jpg文件,设为flower.jpg;语法:imwrite(原图像，新图像‘quality’,q), q取 0-100。

imwrite(A,'flower.jpg','Quality',50)

6.同样利用imwrite()函数将最初读入的tif图象另存为一幅bmp图像，设为flower.bmp。

imwrite(A,'flower.bmp')

7.用imread()读入图像:Lennajpg和 camemajpg;

B = imread('lena.jpg')% 读取图像
C = imread('cameraman.jpg')% 读取图像

8.用imfinfo()获取图像Lenna.jpg和camemajpg的大小;

info_2 = imfinfo('lena.jpg')
info_3 = imfinfo('cameraman.jpg')

9.用 figure,imshow()分别将Lenna.jpg和camema.jpg显示出来，观察两幅图像的质量。

figure; % 创建一个新的图形窗口
imshow(B); % 显示 Lenna.jpg
title('Lenna.jpg'); % 添加标题
figure; % 创建另一个新的图形窗口
imshow(C); % 显示 camera.jpg
title('camera.jpg'); % 添加标题

10，用im2bw将一幅灰度图像转化为二值图像，并且用imshow显示出来观察图像的特征。

% 将灰度图像转换为二值图像
t = 0.5; % 设置阈值
binary_img = im2bw(C, t);
% 显示二值图像
figure;
imshow(binary_img);
title('二值图像');

图片分析：
二值图像中像素值仅为0和1（黑白）。
明暗对比强的区域保留了轮廓，细节简化，便于进行边缘检测、图像分割等处理。

11.将每一步的函数执行语句拷贝下来，写入实验报告，并且将得
到第3、9、10步得到的图像效果拷贝下来。

三、要点:

• 1、熟悉在MATLAB中如何读入图像、如何获取图像文件的相关信息、如何显示图像及保存图像等，熟悉相关的处理函数。
• 2、明确不同的图像文件格式，由于其具体的图像存储方式不同，所
  以文件的大小不同，因此当对同一幅图像来说，有相同的文件大小
  时，质量不同。

3.2 实验总结

通过本次实验，我们学习了在 MATLAB 中如何处理图像，包括图像的读取、显示、保存以及获取图像信息等操作。
以下是实验的要点总结：

3.2.1 读取图像

使用 imread 函数读取图像文件，支持多种格式（如 JPEG、PNG、BMP、TIFF 等）。

• 1.显示图像：
  使用 imshow 函数显示图像。
• 2.保存图像：
  使用 imwrite 函数将图像保存为指定格式。
• 3.获取图像信息：
  使用 imfinfo 函数获取图像的详细信息（如格式、宽度、高度、颜色类型等）。
• 4.图像二值化：
  使用 im2bw 函数将灰度图像转换为二值图像。

3.2.2 图像文件格式与质量

• 1.文件格式：
  不同的图像文件格式（如 JPEG、PNG、BMP、TIFF 等）具有不同的存储方式，因此文件大小和质量也不同。
  JPEG：有损压缩格式，适合存储照片类图像，文件较小，但压缩会损失部分图像质量。
  BMP：无损格式，文件较大，适合需要高质量图像的场景。
  PNG：无损压缩格式，支持透明通道，适合存储图形类图像。
• 2.文件大小与质量：
  对于同一幅图像，不同的文件格式和压缩参数会导致文件大小和质量不同。
  例如，JPEG 格式可以通过调整 Quality 参数（0-100）来控制压缩质量。

本次实验通过实际操作，深入理解了 MATLAB 中图像处理的基本流程和相关函数的使用方法。同时，通过对比不同文件格式的特点，进一步理解了图像存储方式对文件大小和质量的影响。