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> 其他綜合 > 數(shù)字圖像處理的MATLAB實(shí)現(xiàn)(第2版) 6.1.2 索引圖像 2013-04-29 13:51:22         我要投稿   

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《數(shù)字圖像處理的MATLAB實(shí)現(xiàn)(第2版)》是第一本介紹圖像處理的基礎(chǔ)理論以及圖像處理實(shí)現(xiàn)中所使用軟件原理的書(shū)籍，匯集了Digital Image Processing 一書(shū)的基本概念和MathWorks公司的圖像處理工具箱(MathWorks公...  立即去當(dāng)當(dāng)網(wǎng)訂購(gòu)

索引圖像有兩個(gè)分量：整數(shù)數(shù)據(jù)矩陣X和彩色映射矩陣map。矩陣map是m×3大小、由double類(lèi)型且范圍在[0,1]之間的浮點(diǎn)數(shù)構(gòu)成的數(shù)組。map的長(zhǎng)度m等于定義的顏色數(shù)。map的每一行都定義有單色的紅、綠、藍(lán)分量。索引圖像將像素的亮度值“直接映射”到彩色值。每個(gè)像素的顏色由對(duì)應(yīng)的整數(shù)矩陣X的值作為指向map的索引決定。如果X是double類(lèi)型，那么值1指向map的第一行，值2指向第二行，等等。如果X是uint8或uint16類(lèi)型，那么值0指向map的第一行。這些概念都會(huì)在圖6-3中給予說(shuō)明。

為顯示一幅索引圖像，可寫(xiě)為：
>> imshow (X ,map)

或者寫(xiě)為：
>> image (x)
>> colormap(map)

彩色映射用索引圖像來(lái)存儲(chǔ)，當(dāng)使用函數(shù)imread加載圖像時(shí)，索引圖像將自動(dòng)和圖像一起被載入。

 

有時(shí)候，用較少的顏色去近似表達(dá)索引圖像是有必要的。為此，我們使用函數(shù)imapprox,語(yǔ)法如下：
[Y, newmap] = imapprox (X, map,n)

這個(gè)函數(shù)利用彩色映射newmap來(lái)返回?cái)?shù)組Y，最多有n種顏色。輸入數(shù)組X的類(lèi)型可以是uint8、uint16或double。如果n小于等于256，那么輸出Y是uint8類(lèi)；如果n大于256，那么Y是double類(lèi)。

當(dāng)map中的行數(shù)比X中的整數(shù)值數(shù)目少時(shí)，X中的多重值將在map中賦以相同的顏色。例如，假設(shè)X由4個(gè)等寬的垂直帶組成，它們的值分別為1、64、128和256。如果我們指定彩色映射map=[0 0 0;1 1 1]，那么X中所有值為1的元素就會(huì)指向map的第一行(黑色)，其他所有的元素都將指向第二行(白色)。因而，指令imshow(X ,map)的執(zhí)行會(huì)顯示出由一條黑色帶、后面緊跟三條白色帶的圖像。事實(shí)上，只要map的長(zhǎng)度是65，這都是正確的。當(dāng)是65時(shí)，顯示一條黑色帶，后面緊跟著一條灰色帶，然后是兩條白色帶。如果map的長(zhǎng)度超過(guò)了X中元素允許的值的范圍，就會(huì)得出無(wú)意義的結(jié)果圖像。

指定彩色映射的辦法有很多，一種方法就是利用如下語(yǔ)句：
>> map(k, :) = [r(k) g(k) b(k)];

其中，[r(k) g(k) b(k)]是RGB值，指定彩色映射的一行。變化的k值可將map填滿。

表6-1列出了一些基本顏色的RGB值。表中三種格式的任何一種都可以用來(lái)指定顏色。例如，用下面三條語(yǔ)句中的任何一條都可以把圖像的背景色改成綠色：
>> whitebg('g');
>> whitebg('green');
>> whitebg([0 1 0]);

表6-1  一些基本顏色的RGB值，，可以用長(zhǎng)名或短名(用單引號(hào)括起來(lái))代替數(shù)字三元組，進(jìn)而指定一套R(shí)GB顏色
 

長(zhǎng)    名 短    名 RGB值

Black k [0  0  0]

Blue b [0  0  1]

Green g [0  1  0]

Cyan c [0  1  1]

(續(xù)表)   

長(zhǎng)    名 短    名 RGB值

Red r [1  0  0]

Magenta m [1  0  1]

Yellow y [1  1  0]

White w [1  1  1]

除了表6-1中的顏色外，其他顏色還包含一些小數(shù)值。例如[.5 .5 .5]是灰色、[.5 0 0]是暗紅色、[.49 1 .83]是碧綠色。

MATLAB提供了一些預(yù)定義的彩色映射，可用下面的指令來(lái)訪問(wèn)：
>> colormap(map_name)

上面將彩色映射設(shè)定為矩陣map_name。一個(gè)例子是：
>> colormap(copper)

其中，copper是MATLAB彩色映射函數(shù)。在這個(gè)映射中，顏色從黑色到明亮的紫銅色平穩(wěn)變化。如果顯示的最后一張圖是索引圖像，這個(gè)指令就會(huì)將映射轉(zhuǎn)成紫銅色。作為另一種選擇，這個(gè)圖像也可以直接用希望的彩色映射加以顯示：

>>imshow(X, copper)

表6-2列出了MATLAB中可用的一些彩色映射。這些彩色映射的長(zhǎng)度(顏色的數(shù)目)可以用加了圓括號(hào)的數(shù)字來(lái)說(shuō)明，例如gray(8)將產(chǎn)生8階灰色的彩色映射。

表6-2  MATLAB中預(yù)先定義的一些彩色映射

函    數(shù) 描    述

autumn 從紅色到橙色、再到黃色平緩變化

bone 對(duì)藍(lán)色分量用較高的值進(jìn)行灰度級(jí)的彩色映射
當(dāng)添加“電子學(xué)方法”以觀看灰度圖像時(shí)，這個(gè)彩色映射很有用

colorcube 在RGB彩色空間中包含許多有規(guī)律放置的顏色，試圖提供更多的灰度級(jí)、純紅、純綠和純藍(lán)

cool 由從青到深紅色調(diào)平滑變化的顏色分量組成

copper 從黑到淺銅色平緩變化

flag 由紅、白、藍(lán)和黑顏色分量組成。這個(gè)彩色映射隨著每個(gè)索引增量完全改變顏色

gray 返回線性灰度級(jí)的彩色映射

hot 從黑通過(guò)紅、橙、黃，再到白色平緩變化

hsv 色調(diào)-飽和度-亮度彩色模型的色調(diào)分量變化。彩色由紅開(kāi)始，通過(guò)黃、綠、青、藍(lán)、深紅，再回到紅。這個(gè)彩色映射對(duì)于顯示周期函數(shù)特別合適

jet 范圍從藍(lán)到紅，并經(jīng)過(guò)青、黃和橙

 (續(xù)表)   

函    數(shù) 描    述

lines 產(chǎn)生的彩色映射由ColorOrder屬性和灰度色調(diào)決定。關(guān)于該函數(shù)的細(xì)節(jié)，可查看函數(shù)ColorOrder的幫助頁(yè)

pink 包含粉紅的大青色調(diào)。粉紅彩色映射提供灰度照片的棕色色調(diào)

prism 重復(fù)6種顏色：紅、橙、黃、綠、藍(lán)和紫

spring 由深紅和黃色色調(diào)組成

summer 由綠色和黃色色調(diào)組成

winter 由藍(lán)色和綠色色調(diào)組成

white 這是全白單色顏色映射

 

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