Matlab成長之路_2(將2維圖片顯示成3維圖形)

　　

　　前言

　　有時候為了將一張圖片以3維的形式顯示出來，可以采用matlab的強大繪圖功能。這里的3維其中的兩維當然就是圖片的xy坐標了，第3維就是圖片中對應坐標點的像素值。例如，在c/c++編程時有可能會遇到生成了一張跟概率密度相關的圖片，現在需要將其可視化，看它到底長什么樣，這時候就需要用到這個功能。本節就簡單實現一下這個。

　　開發環境：matlab2012a

 

　　實驗基礎

　　可以使用mesh函數實現，mesh函數是用來畫曲面的網格表面的。

　　也可以使用surfl函數來實現，surfl是用來畫光滑的曲面的。

　　有時候在matlab編程時會出現如下錯誤：

　　

　　即：Subscript indices must either be real positive integers or logicals.

　　因為matlab中的下標是從1開始的，不是從0開始的，這點和c/c++完全不同。

　　Matlab知識點總結：

　　如果對圖片image取一個矩形范圍的話，那么應該是先取列的范圍，比如image([a b c d])，其中的a和b是列的范圍，c和d是行的范圍。

　　用meshgrid來指定x和y的坐標范圍時，先指定的是行的范圍，然后才是列的范圍，比如說meshgrid([a:b, c:d])，其中x軸的范圍是a到b，y軸范圍是c到d。

 

　　實驗結果

　　本次實驗是給定一張圖片，該圖片中每個像素點值的類型為長整型，首先將該圖片轉換成每個像素值為0~1的值的圖片，轉換的根據是求出每個像素點值的概率大小，即轉換后的圖片是一張2維概率分布圖。最后分別用mesh函數和surfl函數將該概率圖顯示出來。當然因為這些圖片來自人體皮膚的CrCb分布，所以CrCb的值只在一定范圍內才有，所以顯示的時候只顯示其中的一部分，且密度大小顯示是從0到最大密度處，並不是0~1。

　　原始2維圖如下：

　　

　　從這幅圖可以發現，其實看不到什么內容，因為像素值的類型為長整型，而里面的值相對長整型最大值來說又太小了，所以看起來比較黑。

 

　　mesh函數繪制后的結果如下：

　　

 

　　surfl函數繪制后的結果如下：

　　

 

 

　　實驗代碼及注釋

image = imread('source.png');
[height, width] = size(image);
image1 = double(image);
%求出所有像素之和
sum_num  = 0;
for a = 1:1:height-1
    for b = 1:1:width-1
       sum_num = sum_num+image1(a,b);%如果使用image(a,b)，則有可能出現錯誤的結果
    end
end
for a = 1:1:height-1
    for b = 1:1:width-1
        image1(a,b) = image1(a,b)/sum_num;
    end
end
low1 = 115;high1 = 160;low2 = 100;high2 = 140;

%采用mesh()函數繪圖效果
figure;
max_val = max(max(image1))
[x, y] = meshgrid(low1:high1,low2:high2);   
z = image1(low2:high2,low1:high1);  %%注意這里的順序，先給的是列坐標
mesh(x, y, z)
axis([low1 high1 low2 high2 0 max_val])
xlabel('Cr');
ylabel('Cb');

%采用surf1()函數繪圖效果
figure;
low1 = 115;high1 = 160;low2 = 100;high2 = 140;
max_val = max(max(image1))
[x, y] = meshgrid(low1:high1,low2:high2);   
z = image1(low2:high2,low1:high1);  %%注意這里的順序，先給的是列坐標
surfl(x, y, z)
axis([low1 high1 low2 high2 0 max_val])
xlabel('Cr');
ylabel('Cb');

 

 

　　實驗總結： matlab編程和c/c++的風格不同，需要加以區別。