Документация

Индексируемые изображения

(64-битные) числа с плавающей запятой с двойной точностью являются представлением MATLAB^® по умолчанию для числовых данных. Однако, чтобы уменьшать требования к памяти для работы с изображениями, можно сохранить изображения как 8-битное или 16-битное беззнаковое целое с помощью числовых классов uint8 или uint16, соответственно. Изображение, матрица данных которого имеет класс uint8, называется 8-битным изображением; изображение, матрица данных которого имеет класс uint16, называется 16-битным изображением.

Функция image может отобразить 8-или 16-битные изображения непосредственно, не преобразовывая их в двойную точность. Однако image интерпретирует матричные значения немного по-другому, когда матрицей изображений является uint8 или uint16. Определенная интерпретация зависит от типа изображения.

Если классом X является uint8 или uint16, его значения смещаются 1 прежде чем быть используемым в качестве индексов палитры. Значение 0 точек к первой строке палитры, значение 1 точка к второй строке, и так далее. Команда image автоматически предоставляет соответствующее смещение, таким образом, метод отображения является тем же самым, является ли X double, uint8 или uint16:

image(X); colormap(map);

Индексное смещение палитры для uint8 и данных uint16 предназначается, чтобы поддержать стандартные форматы графических файлов, которые обычно хранят данные изображения в индексируемой форме с палитрой с 256 записями. Смещение позволяет вам управлять и изображения на дисплее этой формы с помощью более эффективного памятью uint8 и массивов uint16.

Из-за смещения необходимо добавить 1, чтобы преобразовать uint8 или uint16 индексированное изображение к double. Например:

X64 = double(X8) + 1;
	or
X64 = double(X16) + 1;

С другой стороны вычтите 1, чтобы преобразовать double индексированное изображение в uint8 или uint16:

X8 = uint8(X64 - 1);
	or
X16 = uint16(X64 - 1);

Растровые изображения

Область значений матриц изображений double обычно [0, 1], но область значений 8-битных изображений интенсивности обычно [0, 255], и область значений 16-битных изображений интенсивности обычно [0, 65535]. Используйте следующую команду, чтобы отобразить 8-битное изображение интенсивности с полутоновой палитрой:

imagesc(I,[0 255]); colormap(gray);

Чтобы преобразовать изображение интенсивности от double до uint16, сначала умножьтесь на 65 535:

I16 = uint16(round(I64*65535));

С другой стороны разделитесь на 65 535 после преобразования изображения интенсивности uint16 к double:

I64 = double(I16)/65535;

Изображения RGB

Компоненты цвета 8-битного изображения RGB являются целыми числами в области значений [0, 255], а не значения с плавающей точкой в области значений [0, 1]. Пиксель, компоненты цвета которого (255,255,255), отображен как белый. Команда image отображает изображение RGB правильно, является ли его классом double, uint8 или uint16:

image(RGB);

Чтобы преобразовать изображение RGB от double до uint8, сначала умножьтесь на 255:

RGB8 = uint8(round(RGB64*255));

С другой стороны разделитесь на 255 после преобразования изображения RGB uint8 к double:

RGB64 = double(RGB8)/255

Чтобы преобразовать изображение RGB от double до uint16, сначала умножьтесь на 65 535:

RGB16 = uint16(round(RGB64*65535));

С другой стороны разделитесь на 65 535 после преобразования изображения RGB uint16 к double:

RGB64 = double(RGB16)/65535;

Поддержка Математических операций uint8 и uint16

Чтобы использовать следующие функции MATLAB с uint8 и данными uint16, сначала преобразуйте данные, чтобы ввести double:

Например, если X является изображением uint8, бросьте данные, чтобы ввести double:

fft(double(X))

В этих случаях выводом всегда является double.

Функция sum возвращает результаты в том же типе как его вход, но предоставляет возможность использовать двойную точность для вычислений.

Другая 8-разрядная и 16-битная поддержка массивов

Можно выполнить несколько других операций на uint8 и массивах uint16, включая:

Преобразование 8-разрядного изображения RGB к шкале полутонов

Можно выполнить арифметические операции на целочисленных данных, которые позволяют вам преобразовать типы изображения без первого преобразования числового класса данных изображения.

Этот пример читает 8-битное изображение RGB в переменную MATLAB и преобразовывает его в полутоновое изображение:

rgb_img = imread('ngc6543a.jpg'); % Load the image
image(rgb_img) % Display the RGB image

axis image;

Вычислите монохромную яркость путем объединения значений RGB согласно стандарту NTSC, который применяет коэффициенты, связанные с чувствительностью глаза к цветам RGB:

I = .2989*rgb_img(:,:,1)...
	+.5870*rgb_img(:,:,2)...
	+.1140*rgb_img(:,:,3);

I является изображением интенсивности с целочисленными значениями в пределах от минимума нуля:

min(I(:))
ans =
	0

максимум к 255:

max(I(:))
ans = 
	255

Чтобы отобразить изображение, используйте полутоновую палитру с 256 значениями. Это избегает потребности масштабировать отображение данных к цвету, которое требуется, если вы используете палитру различного размера. Используйте функцию imagesc в случаях, где палитра не содержит одну запись для каждого значения данных.

Теперь отобразите изображение в новой фигуре, использующей серую палитру:

figure; colormap(gray(256)); image(I);
axis image;

Сводные данные типов изображения и числовых классов

Эта таблица суммирует, как элементы матрицы данных интерпретированы, когда пиксель окрашивает, в зависимости от класса данных и типа изображения.