[3]waterfall函数在x轴方向产生水流效果。 [4]meshgrid函数产生一个x-y平面的网格，如：[x,y]=meshgrid(-3:0.1:3,-2:0.1:2)。 [5]绘制球面的函数是sphere，如：sphere(n)或者[x,y,z]= sphere(n)。也可以是函数cylinder，用法：cylinder(R,n)或者[x,y,z]= cylinder(R,n)。n为面数，R为一函数。 [6]colorbar命令的作用是在三维曲面图旁边绘制一个可以指示亮度的彩色条。 [7]去除图中的黑线条，并对颜色做平滑和插值处理，用到shading函数，用法如下表： Shading flat Shading interp Shading faceted 去掉各片连接处的线条，平滑颜色 去掉连接线条，使颜色均匀过渡 默认值 [8]三维等值线图：contour3。多一个指定等值线数目的参数N。contour为其俯视图。 [9]quiver函数在等值线图上画出方向或速度箭头：quiver(X,Y,DX,DY)。求导：gradient。 [10]fill3用法类似于fill，对三维图形进行填充。 [11]clabel函数：添加等高线。 [12]bar和bar3参数说明：group同一行数据的方条靠一起，stack画在一个方条上。 [13]饼形图pie和pie3：参数explode指定某些片是否和整个图脱开，与x的维数相同的向量，其中非0的那一片脱离整体。加上标注如{属性1，属性2，…}。 [14]火柴杆图和瀑布图：stem，stem3和waterfall。
3.6 三维图形的控制
视角view：仰角(与z轴的夹角)el和方位角(与x轴的夹角)az，即view(az,el)。 控制光照light：参数有color，style（infinit和local）和position。函数lightangle添加光照，并指定其方位角和仰角，可是使用函数shading增强表面。
3.7 动画
提供以下函数来制作： Moviein Getframe Movie 产生一个矩阵来存放动画中的帧 对当前的图形进行快照 按顺序回放各帧 不断在屏幕上对图形进行erase和redraw，而每次redraw时对对象的某个参数进行增量变化，需要用到对象的EraseMode属性。
4 MATLAB图像增强
4.1 原理、方法及体系结构
三个阶段：图像预处理、特征抽取阶段、识别分析阶段。 目的：改善图像的视觉效果，提高图像成分的清晰度；是图像变得有利于计算机处理。 方法：空间域增强方法、频域增强方法。 体系：
图像增强：空间域、频率域、彩色增强
空间域：像素点处理（图像灰度变换、直方图修正（中值滤波、均值滤波））、领域处理（图像平滑滤波、图像锐化滤波）
频率域：低通滤波、高通滤波、同态滤波
彩色处理：真彩色处理、伪彩色处理（灰度分层法、灰度变换法、频域伪彩色）
- 5 -
4.2 对比度增强
线性变换：g(x,y)?N?nM?m其中功能是把函数的灰度值f(x,y)从[f(x,y)?m]?n。
范围[m,M]变为[n,N]。
非线性变换：分为对数变换和Gamma变换。前者表达式为g(x,y)?clog[f(x,y)?1]，
其中c为常数。后者表达式为f?crr，r为CCD图像传感器或胶片等的入射光的强度，为
fc1常数，灰度与光强成正比，则有g?kr?k()r，k为常数通常为1，1/r取0.4~0.8。
我们可以用一个函数imadjust函数来实现：
J=imadjust(I)；
J=imadjust(I,[low_in;high_in],[low_out;high_out]);
J=imadjust(I,[low_in;high_in],[low_out;high_out],gamma)。 其中灰度范围用归一化灰度值，范围[0,1]。整个图像的[low_in;high_in]可以用函数stretch函数来获得。 MATLAB image toolbox5.4还提供一个手动调节的控制面板，调用函数imconstrast。
4.3 空域变换增强
分为基于像素点和基于模板的两类方法。 像素选择：pixval和impixel。用法如下： Pixval(‘on/off’)；pixval；pixval(fig,option); [C,R,P]=impixel(X,MAP)。 说明：MAP仅仅当是索引图的时候采用此参数。C为像素的颜色，R,P为像素的坐标。Pixval可以得到更多的像素信息，impixel可以返回指定像素的颜色值。 强度描述图：improfile，用以描述图像一条线段或多条线段的强度值。格式：C=improfille(I,xi,yi)。参数xi，yi是两个向量，用以指定线段的端点。 图像轮廓图：imcontrour，自动设置坐标轴，使输出图像在其方向和纵轴比上能够与显示的图像吻合。
cc直方图匹配?PR{gn?bn}?m?1?Hm?1F(m)。从而可以得到直方图均衡化的公式如下：
g?(gmax?gmin)pf(f)?gmin。在MATLAB中提供函数histep来实现。用法histep(I,n)。
4.4 图像锐化
边界撮合锐化：边界提取函数edge，以及fspecial（建预定义的二维过滤器），再者函数imfilter（N-D过滤的多维影像）。 锐化滤波器：分为拉普拉斯（Laplacian）算子和Wallis算子。 拉普拉斯算子具有各向同性和平移不变性，有时称为边界提取算子。其卷积模板为：
- 6 -
?0?四领域?????0??1?4???0???????? 八领域?????0???????1?2????????? ?????规定?的大小后，可设置卷积模板为向量h，并用函数imfilter（I,h）即可。
Wallis算子是一种改进的Laplacian算子，有如下公式：
g(i,j)?[amd?(1??)f(i,j)]?[f(i,j)?f(i,j)]A?dA?(i,j)??d
式中：f(i,j)是原始图像，它的局部均值和局部标准偏差分别为f(i,j)和?(i,j)，md和?d表示设计的平均值和标准偏差，A为增益系数，?是控制增强图像中边缘和背景组成的比例常数，g(i,j)为增强后的图像。
空间域图像锐化：空域高通滤波法、梯度法图像锐化、利用Sobel算子对图像滤波、利用拉普拉斯算子对模糊图像进行增强。 梯度法的5种方法如下： 【1】g(i,j)?G([f(i,j)])??f(i,j)； ?|G[f(i,j)]|【2】g(i,j)??f(i,j)??LG【3】g(i,j)???f(i,j)|G[f(i,j)]|?T其他；
|G[f(i,j)]|?T其他，LG为固定灰度代替【2】中小于阈值T时仍选
用原图像的像素点值； ?|G[f(i,j)]|【4】g(i,j)??LB??LG【5】g(i,j)???LB|G[f(i,j)]|?T其他；
|G[f(i,j)]|?T其他。
频率域图像锐化：傅里叶变换等等。
4.5 图像伪色彩增强
图像伪色彩是指将黑白图像转化为彩色图像，或者是将单色图像变换成给定彩色分布的图像。可以利用不同色彩变现不同灰度，还可以表示不同的频率成分。 彩色增强分为：假彩色增强(将一幅彩色图像映射为另一幅彩色图像)、伪彩色增强(将一幅黑白图像不同灰度级映射为一幅彩色)。 伪彩色处理的三种方法：灰度分层法(grayslice)、灰度变换法(对比度调整函数imadjust)、频域伪彩色处理(先做IFFT，再做进一步处理，最后将它们作为三基色分量分别加到彩色显示器的红绿蓝通道)。 J=imadjust(I,[low,high],[bottom,top],gamma)，返回图像I经过直方图调整后的图像J，[low,high]为原始中要变换的灰度范围，[bottom,top]指定变换后的灰度范围，两者默认为
- 7 -
[0,1]。Gamma为矫正值，等于1为线性变换；小于1对图像的像素值加权，使输出像素灰度值比原来大；大于1灰度值比原来小。
4.6 图像频域增强 4.6.1低通滤波
?1理想低通滤波器H(u,v)???0D(u,v)?D0其他11?(u?v/D0)222n，D(u,v)?u?v，D0为截止频率。
22 Butterworth低通滤波器H(u,v)?，n为正数，越大误差速度越大。
?D2(u,v)?指数低通滤波器(高斯低通滤波器) H(u,v)?exp???，不会带来振铃效应。 22?0???1??D?D1梯形低通滤波器H(u,v)???D0?D1?0?D?D0D0?D?D1D?D1
,D0、D1预先给定。
4.6.2 高通滤波
4.6.3 同态滤波
这是一种在频率域中同时将图像亮度范围进行压缩和将图像对比度增强的方法，基本思想是将非线性问题转化为线性问题处理。 其处理流程图为：
f(x,y)?D?H(x,y)?D?1?g(x,y)。
常用的设计如：
f(x,y)?ln?FFT?H(x,y)?IFFT?exp?g(x,y)
可以得到S(u,v)?0.5I(u,v)?2R(u,v)，其中I、R分别为照射分量和反射分量。
5 MATLAB图像分割技术
图像分割就是按照一定的原则将一幅图像或景物分为若干特定的、具有独特性质的部分或子集，并提取出感兴趣的目标的技术和过程。
5.1 图像分割概述
依据是建立在图像上像素间的“相似性”和“非连续性”两个概念之上。比较正式的定义如下。 令集合R代表整个图像区域，对R的图像分割可以看作是将R分成N个满足以下条件的非空子集T1T2,...,TN。
N
（1）?Ri?R。
i?1 - 8 -
相关推荐：
loading