索引图像

索引图像存储为图像数据矩阵 X 和颜色图矩阵 map。map 的每一行指定单一颜色的红、绿和蓝分量。索引图像使用像素值到颜色图值的直接映射。每个图像像素的颜色通过使用 X 的对应值作为存储在颜色图中颜色值的索引（指针）来确定。X 是包含整数的 m×n 矩阵，其中值 1 指向 map 中第一行，值 2 指向第二行，依此类推。

例如，对于此玉米的索引图像，数据矩阵中的值 2 是颜色图第 2 行的索引，数据矩阵中的值 15 是颜色图第 15 行的索引。

读取和显示索引图像

使用 imread 加载索引图像，同时指定数据矩阵 X 和颜色图 map 作为输出参量。然后用颜色图显示数据矩阵。

[X,map] = imread("corn.png");
imshow(X,map)

map 存储与图像文件相关联的颜色图。不过，您可以使用 imshow 函数指定任何颜色图。例如，将 map 转换为灰度颜色图并使用新颜色图显示图像数据。

newmap = cmap2gray(map);
imshow(X,newmap)

您可以使用矩阵下标从图像数据矩阵中选择单个像素。图像数据矩阵的大小对应于图像中的像素数。例如，X 表示由 415 行和 312 列像素组成的图像。

sz = size(X)

sz = 1×2

   415   312

获取 X 的第 2 行第 15 列像素的颜色图索引。

val = X(2,15)

val = uint8
    39

对 map 进行索引，并显示该像素的红色、绿色和蓝色强度的三个值。

color = map(val,:)

color = 1×3

    0.4588    0.2902    0.2627

灰度（强度）图像

灰度图像有时也称为强度图像，它是一个存储为 m×n 的数据矩阵 X，其中的值表示某一范围内的强度。灰度图像表示为单个矩阵，矩阵的每个元素对应一个图像像素。尽管灰度图像很少与颜色图一起保存，但它仍需要用灰度颜色图来显示。实际上，灰度图像被当做索引图像处理。

例如，对于玉米的此灰度图像，数据矩阵包含范围 [0, 255] 内的整数来表示每个像素的强度。

读取和显示灰度图像

将灰度图像加载到工作区中并显示该图像。

X = imread("corn_gray.png");
imshow(X)

您可以使用不同颜色图显示灰度图像。例如，通过使用 winter 颜色图以不同深浅的蓝色和绿色显示灰度图像。

imshow(X,winter)

您可以使用矩阵下标来访问图像的像素强度。例如，获取 X 的第 2 行第 15 列像素的灰度强度值。

val = X(2,15)

val = uint8
    156

RGB（真彩色）图像

RGB 图像，有时称为真彩色图像，以 m×n×3 数据数组形式存储，该数组定义了对应图像每个像素的红色、绿色和蓝色分量。图形文件格式将 RGB 图像存储为 24 位图像，其中红色、绿色和蓝色分量各占 8 位。这样排列便可能产生 1600 万种颜色。这种可复制现实中图像的精度由此得名“真彩色图像”。

RGB 图像不使用颜色图。每个像素的颜色由存储在每个像素位置的颜色平面的红色、绿色和蓝色强度决定。例如，RGB 图像 X 中的像素 (10, 5) 的红色、绿色和蓝色分量分别存储在 X(10,5,1)、X(10,5,2) 和 X(10,5,3) 中。

读取和显示 RGB 图像

加载 RGB 图像。由于 RGB 图像数据存储为一个 m×n×3 数组，其中每个像素由其红色、绿色和蓝色强度值表示，因此图像数据 X 包含颜色数据。然后显示图像。

X = imread("earth.jpg");
imshow(X)

您可以通过 RGB 图像的数据数组轻松访问图像大小和颜色。图像数据数组的大小对应于图像中的像素数。例如，X 表示由 257 行和 250 列像素组成的图像。

size(X)

ans = 1×3

   257   250     3

要确定像素的颜色，请查看存储在数据数组的第三个维度中的 RGB 三元组。例如，获取 X 的第 50 行第 150 列的像素的颜色。这些元素分别表示像素颜色的红色、绿色和蓝色强度，范围为 0 到 255。

color = X(50,150,1:3)

color = 1x1x3 uint8 array
color(:,:,1) =

   119


color(:,:,2) =

   102


color(:,:,3) =

   110