Matlab图像处理1——imgadjust

imadjust

寄语
读研的时候主要用的语言就是Matlab，工作前2年都用的C/C++，以至于因为Matlab不能做成产品而鄙视它。现在的工作主要是算法仿真，发现还是Matlab好用！
Matlab中对函数imadjust的解释是：

调节图像的亮度或者颜色映射（colormap）

1、imadjust( I )

J = imadjust(I) 把灰度图像I中的亮度值，映射到J中，把图像I中亮度处于[ ilow, ihigh]范围内的像素，拉伸到[0, 255]。这样可以增加输出图像J的对比度。imadjust(I)等价于imadjust(I,stretchlim(I))。

因此，有必要仔细理解函数stretchlim(I)。

stretchlim
寻找图像对比度拉伸的上下限

function lowhigh = stretchlim(varargin)[img,tol] = ParseInputs(varargin{:});if isa(img,'uint8')    nbins = 256;else    nbins = 65536;endtol_low = tol(1);tol_high = tol(2); p = size(img,3);if tol_low < tol_high    ilowhigh = zeros(2,p);    for i = 1:p                          % 第i个图像通道        N = imhist(img(:,:,i),nbins);        cdf = cumsum(N)/sum(N); % 累积分布函数        ilow = find(cdf > tol_low, 1, 'first');        ihigh = find(cdf >= tol_high, 1, 'first');        if ilow == ihigh   % 如果图像是平坦的（比如图像上灰度值都一样）            ilowhigh(:,i) = [1;nbins];        else            ilowhigh(:,i) = [ilow;ihigh];        end    end    lowhigh = (ilowhigh - 1)/(nbins-1);  % convert to range [0 1]else    %   tol_low >= tol_high, this tolerance does not make sense. For example, if    %   the tolerance is .5 then no pixels would be left after saturating    %   low and high pixel values. In all of these cases, STRETCHLIM    %   returns [0; 1]. See gecks 278249 and 235648.    lowhigh = repmat([0;1],1,p);end

子函数理解：

（1）imhist显示图像数据的直方图

I = imread('pout.tif');imhist(I);figure(2);imshow(I);

   
也可以这样：

N = imhist(I);%N就是直方图数组figure(3);stem( N );

（2）cumsum累加和

cumsum(1:5)ans =        [1  3  6  10  15]

a = [1 2 3;2 3 4;3 4 5]a =     1     2     3     2     3     4     3     4     5K>> cumsum(a,1)ans =     1     2     3     3     5     7     6     9    12K>> cumsum(a,2)ans =     1     3     6     2     5     9     3     7    12

cdf = cumsum(N)/sum(N);

cdf(i)表示图像中像素值处于[1,i]范围的概率和。

sample：

img = imread('pout.tif');imshow(img);low_high = stretchlim( img );% 寻找图像对比度拉伸的上下限g1 = imadjust( img );figure(2);imshow(g1);

result：

2、J = imadjust(I,[low_in; high_in],[low_out; high_out]) 

把图像I的亮度映射到图像J，使得亮度范围[low_in ,high_in]映射到[low_out; high_out]。这4个数字必须在范围[0,1]之内。输入图像I中亮度低于low_in，或者大于high_in的，被截断了，也就是说，亮度低于low_in的，映射到low_out；亮度大于high_in的，映射到high_out。可以用空矩阵来指定这2个范围数组，表示缺省值[0,1]。

3、J = imadjust(I,[low_in; high_in],[low_out; high_out],gamma) 

gamma指定了I和J之间关系曲线的形状（详见冈萨雷斯图像处理教材的图3.2）。如果gamma小于1，输出亮度大于输入亮度；如果gamma大于1，输出亮度小于输入亮度。如果忽略该参数，缺省值是1（线性映射）。

4、newmap = imadjust(map,[low_in; high_in],[low_out; high_out],gamma)

对一个与索引图像相关的颜色映射（colormap）进行变换。如果low_in, high_in, low_out, high_out, and gamma都是标量，那么对RGB通道进行相同的映射。如果想对某个单独的通道进行映射，可以这样：low_in, high_in都是1行3列的矢量，low_out, high_out都是1行3列的矢量，或者gamma是1行3列的矢量。

5、RGB2 = imadjust(RGB1,...) 

对每个图像平面（通道RGB）进行亮度调节。与颜色映射（colormap）调节一样，也可以对某个颜色通道进行映射。

sample：

RGB1 = imread('football.jpg');RGB2 = imadjust(RGB1,[.2 .3 0; .6 .7 1],[]);imshow(RGB1), figure, imshow(RGB2)

result：

  

注意：如果high_out < low_out，那么输出图像被颠倒，就像相片中的负片一样。