compare those functions: double, im2double, mat2gray

图像类和类型间的转换
im2uint8 将输入中所有小于0的设置为0,而将输入中所有大于1的设置为255 其他的所有乘以255
im2uint16 将输入中所有小于0的设置为0,而将输入中所有大于1的设置为65535
mat2gray 把一个double类的任意数组转换成值范围在[0,1]的归一化double类数组
im2double 将输入转换为double类.若输入是uint8类 uint16 类 logical类则函数将其转换为范围[0,1]之间的类.
若输入是double类,则函数im2double将返回一个与输入相等的数组.
g=im2bw(f,T)将一副亮度图像f转换成一副二值图像g ,输出二值图像g中值为0的像素,对应于输入亮度图像f中值小于T的的像素点,输出二值图像g中的1对应于输入亮度图像中大于T的像素点..不管输入是何种数据类图像,T的取值必须在[0,1]内.
亮度变换函数
函数imadjust是对灰度图像进行亮度转换的基本IPT工具
g=imadjust(f,[low-in high-in],[low_out high_out],gmma)
此函数将图像f中的亮度值映像到g中的新值,即将low_in至high_in之间的值的映射到low_out和high_out之间的值.low_in以下high_in以上的值被剪切了. 参数gamma给出曲线的形状.该曲线用来映射f的亮度值,以便生成图像g.若gamma小于1,则映射被加权至更高的输出值.

******假设某图像数据A（uint8格式）************

A = uint8([235 200 89 20])
A =
235 200 89 20
double(A) %返回与原矩阵数值相同但类型为double的矩阵；
ans =
235 200 89 20
im2double(A)
%返回矩阵类型：double；数值范围[0 1] ,0对应uint8中的0；1对应uint8中的255；
ans =
0.9216 0.7843 0.3490 0.0784
mat2gray(A) %对原矩阵归一化
ans =
1.0000 0.8372 0.3209 0
******假设矩阵A为一般二维数组，非图像数据（double格式）************
A =
235 200 89 20
double(A)
ans =
235 200 89 20
im2double(A)
ans =
235 200 89 20
mat2gray(A)
ans =
1.0000 0.8372 0.3209 0
************小结*****************
im2double：如果输入类型是uint8、unit16 、logical，则按照0–>>0，255–>>1，将其值按比例处理成0～1之间的double数值；如果输入类型是double，输出没有处理；
double：返回数值与输入相同的double类型矩阵；
mat2gray：对输入进行归一化处理，最小值–>>0;最大值–>>1，输出类型为double。
在实际的对图像处理过程中，由于我们读入图像是unit8型，而在MATLAB的矩阵运算中要求所有的运算变量为double型（双精度型）。因此通常使用im2double函数将图像数据转换成双精度型数据。

mat2gray
功能：将矩阵转化为灰度图像。
用法：I = mat2gray(A,[amin amax]) 把一个double类的任意数组转换成取值范围为[0 1]的亮度图像。其中图像I的取值范围也在0（黑色）到1（白色）之间。参数amin和amax表示将A中小于amin的值转换为0，将A中大于amax的值转换为1。I = mat2gray(A) 将矩阵A中实际最小值和最大值分别赋给amin和amax。

A = randint(5, 5, [0 255])
A =
208 24 40 36 167
231 71 248 107 9
32 140 245 234 217
233 245 124 202 239
161 247 204 245 173
mat2gray(A)
ans =
0.8326 0.0628 0.1297 0.1130 0.6611
0.9289 0.2594 1.0000 0.4100 0
0.0962 0.5481 0.9874 0.9414 0.8703
0.9372 0.9874 0.4812 0.8075 0.9623
0.6360 0.9958 0.8159 0.9874 0.6862
im2double(A)
ans =
208 24 40 36 167
231 71 248 107 9
32 140 245 234 217
233 245 124 202 239
161 247 204 245 173
mat2gray函数原理分析:
matlab里面很多函数都非常好用，但是当我们需要转化成C的时候就必须理解它的原理，mat2gray这个函数的原理经过单步调式发现其中有个函数imlincombc并没有提供源代码，这里我通过测试几组有意义的数据，基本弄明白了它的原理,具体算法步骤如下：
1、mat2gray是将输入数据F归一化为0-1之间的double型数据
2、令数据F中的max(F)为1，min(F)为0；
3、计算最大值和最小值的差值的倒数即：det=1/(max(F)-min(F));
4、对于数据F中介于最大值和最小值之间的数据是这样处理的：假设temp1为介于最大值和最小值中的某一值，经过mat2gray
变换后变为：temp_last=(temp1-min(F))*det;
经过测试多组数据，发现上述步骤无误：