基于Matlab的基礎圖像處理

吳明芳

摘 要：現代社會人們越來越多地利用圖像信息來認識和判斷事物，解決實際問題，圖像作為人類感知世界的視覺基礎，是人類獲取信息、表達信息和傳遞信息的重要手段。本文通過使用Matlab軟件實現對圖像的灰度化以及二值化等基礎的處理，最終獲得所需的多樣的圖像效果。

關鍵詞：Matlab；基礎圖像處理

一、引言

圖像信息是人類獲得外界信息的主要來源，因為大約有70％的信息是通過人眼獲得的，而人眼獲得的都是圖像信息。在近代科學研究、軍事技術、工農業生產、醫學、氣象及天文學等領域中，人們越來越多地利用圖像信息來認識和判斷事物，解決實際問題。通過利用Matlab程序語言實現的簡單圖像處理方式，相比其他編程語言，在程序設計的過程更簡單易懂，更容易初學者實現相關處理[1-2]。

二、基于Matlab的簡單圖像處理

圖像是人類獲取和交換信息的主要來源，因此，圖像處理的應用領域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著對圖像處理研究的逐漸深入，許多基礎的問題有待于解決，首當其沖便是利用Matlab軟件掌握圖像的灰度處理方式以及二值化處理方式等基礎的處理手段。

基礎的Matlab圖像處理大致可以分為8個步驟：加載圖像數據，圖像灰度化，圖像增強，圖像分割，圖像特征提取，圖像重建與回復，圖像分析與識別，圖像顯示與保存。這個過程可以將一張圖像進行灰度化變成一張灰度圖像，然后將灰度圖像進行圖像分割中的二值化變成二值圖像。這樣就可以將一張圖片進行處理得到灰度圖像和二值圖像兩個不同階段的圖像[3]。一般的，涉及到圖像處理的不同方法，其方法分類大致如圖1所示：

本文中，所涉及到的簡單圖像處理方式為將彩色圖像轉換為灰度圖像的灰度圖像方式以及使用閾值變換法把灰度圖像轉換為二值圖像，具體地，實現將RGB圖像轉換為灰度圖像的程序[4]，如下所示：

clc，clear，close all

obj=imread（‘logo.bmp）；

obj_gray=rgb2gry（obj）；? subplot（331），inshow（obj）；title（‘原圖像）? ? ? ?subplot（332），inshow（obj_gray）；title（‘灰度圖像）

上述程序中，第一行程序是關閉所有圖形窗口，清除工作空間的所有變量及清除命令窗口的內容。第二行程序是讀取所需圖像信息。第三行程序是對所選圖像進行灰度處理[5]。第四行和第五行程序是對原圖像和灰度圖像進行展示。最終基礎灰度圖像的處理結果如下圖2和圖3所示：

接著，將灰度圖像進行二值化圖像處理，相關Matlab程序如下所示：

obj_gray=rgb2gry（obj）；

BW1=im2bw（obj_gray，0.49）； subplot（332），inshow（obj_gray）；title （‘灰度圖像）

subplot（333），inshow（BW1）；title（‘二值化圖像）

上述程序分析如下：第一行程序即為圖像二值化程序，二值化圖像指的是將圖像上的像素點的灰度值設置為0或255，也就是將整個圖像呈現出明顯的只有黑和白的視覺效果，其余程序如上述分析所述。所得二值化圖像如下：

此外，基礎的圖像處理還包含獲取R通道圖像，G通道圖像，B通道圖像和區域選擇處理圖像等方式，通過Matlab編寫相關程序得到區域選擇處理后的圖像如下圖所示：

三、結論

為更簡單的解決圖像的灰度處理方式以及二值化處理方式等基礎的處理手段，本文利用Matlab軟件編寫相關程序，對原圖像進行了灰度圖像、二值化圖像等處理，實現了對Matlab的基礎圖像處理。

參考文獻：

[1] 李了了，鄧善熙.MATLAB在圖像處理技術方面的應用[J].微計算機信息，2003 （02）：65-66+77.

[2] 王偉男，楊朝紅.基于圖像處理技術的目標識別方法綜述[J].電腦與信息技術，2019，27（06）：9-15.DOI：10.19414/j.cnki.1005-1228.2019.06.003.

[3] 李慶義.計算機圖像處理技術綜述[J].科技情報開發與經濟，2007（11）：226-228.

[4] 徐珂.計算機圖像處理技術的探析[J].電腦知識與技術，2014，10（11）：2640-2641.

[5] 田杰，呂建新，周曉娟等.位圖的圖像處理技術[J].現代電子技術，2001（09）：28-31.