matlab中imread 從圖形文件讀取圖像

來源：https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/imread.html?searchHighlight=imread&s_tid=doc_srchtitle

 

imread

從圖形文件讀取圖像

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語法

A = imread(filename)

A = imread(filename,fmt)

A = imread(___,idx)

A = imread(___,Name,Value)

[A,map] = imread(___)

[A,map,transparency] = imread(___)

 

說明

示例

A = imread(filename) 從 filename 指定的文件讀取圖像，並從文件內容推斷出其格式。如果 filename 為多圖像文件，則 imread 讀取該文件中的第一個圖像。

A = imread(filename,fmt) 另外還指定具有 fmt 指示的標准文件擴展名的文件的格式。如果 imread 找不到具有 filename 指定的名稱的文件，則會查找名為 filename.fmt 的文件。

A = imread(___,idx) 從多圖像文件讀取指定的圖像。此語法僅適用於 GIF、CUR、ICO、TIF 和 HDF4 文件。您必須指定 filename 輸入，也可以指定 fmt。

示例

A = imread(___,Name,Value) 使用一個或多個名稱-值對組參數以及先前語法中的任何輸入參數來指定格式特定的選項。

示例

[A,map] = imread(___) 將 filename 中的索引圖像讀入 A，並將其關聯的顏色圖讀入 map。圖像文件中的顏色圖值會自動重新調整到范圍 [0,1] 中。

示例

[A,map,transparency] = imread(___) 另外還返回圖像透明度。此語法僅適用於 PNG、CUR 和 ICO 文件。對於 PNG 文件，如果存在 alpha 通道，transparency 會返回該 alpha 通道。對於 CUR 和 ICO 文件，它為 AND（不透明度）掩碼。

 

示例

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讀取和顯示圖像

在 MATLAB 中嘗試

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讀取示例圖。

A = imread('ngc6543a.jpg');

imread 返回 650×600×3 數組 A。

顯示圖像。

image(A)

 

 

將索引圖像轉換成 RGB

在 MATLAB 中嘗試

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讀取索引圖像示例文件 corn.tif 中的第一幅圖像。

[X,cmap] = imread('corn.tif');

索引圖像 X 是 uint8 類型的 415×312 數組。顏色圖 cmap 是 double 類型的 256×3 矩陣，因此索引圖像中有 256 種顏色。顯示圖像。

imshow(X,cmap)

將索引圖像轉換為 RGB 圖像。結果為一個 double 類型的 415×312×3 數組。

RGB = ind2rgb(X,cmap);

檢查 RGB 圖像的值是否在 [0, 1] 范圍內。

disp(['Range of RGB image is [',num2str(min(RGB(:))),', ',num2str(max(RGB(:))),'].'])

Range of RGB image is [0.0078431, 0.97647].

 

 

讀取多頁 TIFF 文件中的特定圖像

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讀取示例文件 corn.tif 中的第三幅圖像。

[X,map] = imread('corn.tif',3);

 

 

返回 PNG 圖像的 Alpha 通道

在 MATLAB 中嘗試

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返回示例圖 peppers.png 的 Alpha 通道。

[X,map,alpha] = imread('peppers.png');
whos alpha

  Name       Size            Bytes  Class     Attributes

  alpha      0x0                 0  double              

沒有提供 Alpha 通道，因此 alpha 為空。

 

 

讀取 TIFF 圖像的指定區域

在 MATLAB 中嘗試

嘗試此示例

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讀取示例圖 corn.tif 像素的特定區域。

用表示要讀取的區域邊界的向量元胞數組指定 'PixelRegion' 參數。第一向量指定要讀取的行范圍，第二向量指定要讀取的列范圍。

A = imread('corn.tif','PixelRegion',{[1,2],[2,5]});

imread 讀取 corn.tif 中 1–2 行和 2–5 列的圖像數據，並返回 2×4 數組 A。

 

 

輸入參數

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filename - 圖形文件名
字符向量 | 字符串標量

圖形文件的名稱，指定為字符向量或字符串標量。

根據文件的位置，filename 可以采用下列形式之一。

位置

形式

當前文件夾或 MATLAB^® 路徑上的文件夾

指定 filename 中文件的名稱。

示例：'myImage.jpg'

文件夾中的文件

如果該文件不在當前文件夾或 MATLAB 路徑下的文件夾中，則指定完整或相對路徑名。

示例：'C:\myFolder\myImage.ext'

示例：'\imgDir\myImage.ext'

URL

如果文件是通過 Internet URL 定位的，則 filename 必須包含協議類型，例如 http://。

示例：'http://hostname/path_to_file/my_image.jpg'

遠程位置

如果文件存儲在遠程位置，則 filename 必須包含文件的完整路徑，指定為以下形式的國際化資源標識符 (IRI)：

scheme_name://path_to_file/my_file.ext

根據您的遠程位置，scheme_name 可以是下表中的值之一。

遠程位置	scheme_name
Amazon S3™	s3
Windows Azure® Blob Storage	wasb, wasbs
HDFS™	hdfs

有關詳細信息，請參閱處理遠程數據。

示例：'s3://bucketname/path_to_file/my_image.jpg'

 

有關每種文件類型支持的位深度、壓縮方案和顏色空間的信息，請參閱算法。

數據類型： char | string

fmt - 圖像格式
字符向量 | 字符串標量

圖像格式，指定為指示標准文件擴展名的字符向量或字符串標量。調用 imformats 可查看支持的格式及其文件擴展名列表。

示例： 'png'

數據類型： char | string

idx - 要讀取的圖像
整數標量 | 整數向量

要讀取的圖像，指定為整數標量或整數向量（對於 GIF 文件）。例如，如果 idx 為 3，則 imread 將返回文件中的第三個圖像。對於 GIF 文件，如果 idx 為 1:5，則 imread 僅返回前五個幀。idx 參數僅支持用於多圖像 GIF、CUR、ICO 和 HDF4 文件。

從同一 GIF 文件讀取多個幀時，請將 idx 指定為幀向量或使用 'Frames','all' 名稱-值對組參數。由於構造 GIF 文件的方式，這些語法可提供比循環調用 imread 更快的性能。

對應 HDF4 文件，idx 對應於要讀取的圖像的引用編號。引用編號不一定與文件中圖像的順序對應。您可以使用 imfinfo 將圖像順序與引用編號進行匹配。

示例： 3

數據類型： double

名稱-值對組參數

指定可選的、以逗號分隔的 Name,Value 對組參數。Name 為參數名稱，Value 為對應的值。Name 必須放在引號中。您可采用任意順序指定多個名稱-值對組參數，如 Name1,Value1,...,NameN,ValueN 所示。

示例： 'Index',5 讀取 TIFF 文件的第五個圖像。

GIF 文件

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'Frames' - 要讀取的幀
1 （默認） | 正整數 | 整數向量 | 'all'

要讀取的幀，指定為逗號分隔的對組，其中包含 'Frames' 和一個正整數、整數向量或 'all'。例如，如果指定值 3，imread 將讀取文件中的第三個幀。如果您指定 'all'，則 imread 讀取所有幀並按其在文件中顯示的順序返回這些幀。

示例： 'frames',5

JPEG 2000 文件

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'PixelRegion' - 要讀取的子圖像
{rows,cols} 形式的元胞數組

要讀取的子圖像，指定為包含 'PixelRegion' 和 {rows,cols} 形式的元胞數組的逗號分隔對組。rows 輸入指定要讀取的行范圍。cols 輸入指定要讀取的列范圍。rows 和 cols 都必須為包含以 1 開始的索引的二元素向量。例如，'PixelRegion',{[1 2],[3 4]} 讀取圖像數據的第 1 和第 2 行以及第 3 和第 4 列界定的子圖像。如果 'ReductionLevel' 值大於 0，則 rows 和 cols 為子圖像的坐標。

示例： 'PixelRegion',{[1 100],[4 500]}

'ReductionLevel' - 降低圖像分辨率
0 （默認） | 非負整數

降低的圖像分辨率，指定為以逗號分隔的對組，包含 'ReductionLevel' 和一個非負整數。對於約簡級別 L，圖像分辨率按因子 2^L 進行約簡。約簡級別受限於 imfinfo 函數輸出中的 'WaveletDecompositionLevels' 字段指定的分解級別總數。

示例： 'ReductionLevel',5

數據類型： single | double

'V79Compatible' - 與 MATLAB 7.9 (R2009b) 及更早版本的兼容性
false （默認） | true

與 MATLAB 7.9 (R2009b) 及更早版本的兼容性，指定為包含 'V79Compatible' 以及 true 或 false 的逗號分隔對組。如果您指定 true，則返回的灰度或 RGB 圖像與之前版本的 imread（MATLAB 7.9 (R2009b) 及更早版本）一致。

示例： 'V79Compatible',true

數據類型： logical

PNG 文件

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'BackgroundColor' - 背景色
'none' | 整數 | 3 元素整數向量

背景色，指定為 'none'、整數或三元素整數向量。如果 BackgroundColor 為 'none'，則 imread 不執行任何組合操作。否則，imread 將透明像素與背景色混合。

• 如果輸入圖像為索引圖像，BackgroundColor 的值必須為 [1,P] 范圍中的一個整數，其中 P 是顏色圖長度。

• 如果輸入圖像為灰度，則 BackgroundColor 的值必須為 [0,1] 范圍中的整數。

• 如果輸入圖像為 RGB，則 BackgroundColor 的值必須為三元素向量，其中的值介於 [0,1] 范圍內。

BackgroundColor 的默認值取決於 transparency 輸出參數和圖像類型的存在性：

• 如果您請求 transparency 輸出參數，則 BackgroundColor 的默認值為 'none'。

• 如果您不請求 transparency 輸出且 PNG 文件包含背景色塊，則該顏色是 BackgroundColor 的默認值。

• 如果不請求 transparency 輸出並且文件不包含背景色塊，則對於索引圖像，BackgroundColor 的默認值為 1；對於灰度圖像，默認值為 0；對於真彩色 (RGB) 圖像，默認值為 [0 0 0]。

 

TIFF 文件

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'Index' - 要讀取的圖像
1 （默認） | 正整數

要讀取的圖像，指定為包含 'Index' 和正整數的逗號分隔對組。例如，如果 Index 的值為 3，則 imread 讀取文件中的第三個圖像。

數據類型： single | double

'Info' - 圖像的相關信息
結構體數組

圖像的相關信息，指定為包含 'Info' 和 imfinfo 函數返回的結構體數組的逗號分隔對組。使用 Info 名稱-值對組參數可幫助 imread 更快地找到多圖像 TIFF 文件中的圖像。

數據類型： struct

'PixelRegion' - 區域邊界
元胞數組

區域邊界，指定為包含 'PixelRegion' 和一個 {rows,cols} 形式的元胞數組的逗號分隔對組。rows 輸入指定要讀取的行范圍。cols 輸入指定要讀取的列范圍。rows 和 cols 必須為二元素或三元素的從 1 開始的索引向量。二元素向量指定要讀取的第一行和最后一行或第一列和最后一列。例如，'PixelRegion',{[1 2],[3 4]} 讀取圖像數據的第 1 和第 2 行以及第 3 和第 4 列界定的區域。

三元素向量的形式必須為 [start increment stop]，其中 start 是要讀取的第一行或第一列，increment 是增量值，stop 是要讀取的最后一行或最后一列。此語法支持圖像減采樣。例如，'PixelRegion',{[1 2 10],[4 3 12]} 讀取由第 1 和第 10 行以及第 4 和第 12 列界定的區域，在垂直方向每隔 2 個像素進行數據采樣，在水平方向每隔 3 個像素進行數據抽樣。

示例： 'PixelRegion',{[1 100],[4 500]}

數據類型： cell

輸出參數

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A - 圖像數據
數組

圖像數據，以數組的形式返回。

• 如果文件包含灰度圖像，則 A 為 m×n 數組。

• 如果文件包含索引圖像，則 A 為 m×n 數組，其中的索引值對應於 map 中該索引處的顏色。

• 如果文件包含真彩色圖像，則 A 為 m×n×3 數組。

• 如果文件是一個包含使用 CMYK 顏色空間的彩色圖像的 TIFF 文件，則 A 為 m×n×4 數組。

A 的類取決於圖像數據的圖像格式和位深。有關詳細信息，請參閱 算法

map - Colormap
m×3 的矩陣

與 A 中的索引圖像數據關聯的顏色圖，以 m×3 的 double 類矩陣形式返回。

transparency - 透明度信息
矩陣

以矩陣形式返回的透明度信息。對於 PNG 文件，transparency 為 alpha 通道（若存在）。如果不存在 alpha 通道，或者如果指定了 'BackgroundColor' 名稱-值對組參數，則 transparency 為空。對於 CUR 和 ICO 文件，transparency 是 AND 掩碼。對於光標文件，該掩碼有時僅包含有用的數據。

詳細信息

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位深

位深是指用於表示每個圖像像素的位數。

位深是通過將每樣本位數與每像素樣本數相乘而得。因此，使用每個顏色分量（或樣本）8 位和每像素三個樣本的格式的位深為 24。有時，與位深關聯的樣本大小可能不確定。例如，48 位的位深是表示 6 個 8 位樣本、4 個 12 位樣本，還是表示 3 個 16 位樣本？請參閱 算法 了解樣本大小信息以避免這種多義性。

算法

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對於大多數圖像文件格式，imread 對每個顏色平面使用 8 位或更少位來存儲圖像像素。此表列出了返回的圖像數組 A 與文件格式使用的位深對應的類。

文件中的位深	imread 返回的數組的類
每像素 1 位	logical
每顏色平面 2 到 8 位	uint8
每像素 9 位到 16 位	uint16（BMP、JPEG、PNG 和 TIFF） 對於 16 位的 BMP 壓縮格式 (5-6-5)，MATLAB 返回 uint8

以下部分提供了有關特定格式的支持信息，各格式按名稱的字母順序列出。

BMP - Windows 位圖	JPEG - 聯合圖像專家組	PNG - 可移植網絡圖形
CUR - 光標文件	JPEG 2000 - 聯合圖像專家組 2000	PPM - 可移植像素圖
GIF - 圖形交換格式	PBM - 可移植位圖	RAS - Sun 光柵
HDF4 - 分層數據格式	PCX - Windows 畫筆	TIFF - 標記圖像文件格式
ICO - 圖標文件	PGM - 可移植灰度圖	XWD - X 窗口轉儲

BMP - Windows 位圖

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	無壓縮	RLE 壓縮	輸出類	注釋
1 位	✓	–	logical
4 位	✓	✓	uint8
8 位	✓	✓	uint8
16 位	✓	–	uint8	1 個樣本/像素
24 位	✓	–	uint8	3 個樣本/像素
32 位	✓	–	uint8	3 個樣本/像素 （1 個字節填充）

CUR - 光標文件

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	無壓縮	壓縮	輸出類
1 位	✓	–	logical
4 位	✓	–	uint8
8 位	✓	–	uint8

注意

默認情況下，Microsoft^® Windows^® 光標為 32×32 像素。因為 MATLAB 指針必須為 16×16，所以您可能需要縮放圖像。如果您有 Image Processing Toolbox™，則可以使用 imresize 函數。

GIF - 圖形交換格式

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	無壓縮	壓縮	輸出類
1 位	✓	–	logical
2 位到 8 位	✓	–	uint8

HDF4 - 分層數據格式

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	帶有顏色圖的光柵圖像	不帶顏色圖的光柵圖像	輸出類	注釋
8 位	✓	✓	uint8
24 位	–	✓	uint8	3 個樣本/像素

ICO - 圖標文件

請參閱CUR - 光標文件

JPEG - 聯合圖像專家組

imread 讀取任何基准 JPEG 圖像以及帶有某些常用擴展名的 JPEG 圖像。有關 JPEG 2000 文件支持的信息，請參閱 JPEG 2000。

支持的采樣位數	有損壓縮	無損壓縮	輸出類	注釋
8 位	✓	✓	uint8	灰度或 RGB
12 位	✓	✓	uint16	灰度或 RGB
16 位	–	✓	uint16	灰度

JPEG 2000 - 聯合圖像專家組 2000

有關 JPEG 文件的信息，請參閱 JPEG。

注意

不支持 JPEG 2000 索引圖像。JP2/JPX 文件僅支持 JP2 兼容顏色空間。默認情況下，將按圖像在文件中的存儲順序返回所有圖像通道。

支持的采樣位數	有損壓縮	無損壓縮	輸出類	注釋
1 位	✓	✓	logical	僅限灰度
2 位到 8 位	✓	✓	uint8 或 int8	灰度 或 RGB
9 位到 16 位	✓	✓	uint16 或 int16	灰度 或 RGB

PBM - 可移植位圖

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	原始二進制	ASCII（普通）編碼	輸出類
1 位	✓	✓	logical

PCX - Windows 畫筆

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	輸出類	注釋
1 位	logical	僅限灰度
8 位	uint8	灰度或索引圖像
24 位	uint8	RGB 3 個 8 位樣本/像素

PGM - 可移植灰度圖

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	原始二進制	ASCII（普通）編碼	輸出類	注釋
8 位	✓	–	uint8
16 位	✓	–	uint16
任意	–	✓	1 位到 8 位：uint8 9 位到 16 位：uint16	值被縮放

PNG - 可移植網絡圖形

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	輸出類	注釋
1 位	logical	灰度
2 位	uint8	灰度
4 位	uint8	灰度
8 位	uint8	灰度或索引圖像
16 位	uint16	灰度或索引圖像
24 位	uint8	RGB 3 個 8 位樣本/像素。
48 位	uint16	RGB 3 個 16 位樣本/像素。

PPM - 可移植像素圖

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	原始二進制	ASCII（普通）編碼	輸出類
最多 16 位	✓	–	uint8
任意	–	✓

RAS - Sun 光柵

此表列出了輸出圖像數據數組支持的位深和數據類型。

支持的位深	輸出類	注釋
1 位	logical	位圖
8 位	uint8	索引
24 位	uint8	RGB 3 個 8 位樣本/像素
32 位	uint8	帶有 Alpha 的 RGB 4 個 8 位樣本/像素

TIFF - 標記圖像文件格式

imread 讀取 TIFF 規范或 LibTIFF 支持的大多數圖像。imread 函數支持以下 TIFF 功能：

• 每像素任意個樣本

• CCITT group 3 和 4 FAX、Packbits、JPEG、LZW、Deflate、ThunderScan 壓縮和未壓縮的圖像

• 邏輯、灰度、索引顏色、真彩色和高光譜圖像

• RGB、CMYK、CIELAB、ICCLAB 顏色空間。如果彩色圖像使用 CMYK 顏色空間，則 A 為 m×n×4 數組。要確定所使用的顏色空間，請使用 imfinfo 獲取有關圖形文件的信息並查看 PhotometricInterpretation 字段的值。如果文件包含 CIELAB 顏色數據，則 imread 將其轉換為 ICCLAB，然后將其移到 MATLAB 工作區中。由於 8 位或 16 位 TIFF CIELAB 編碼值混合使用有符號和無符號數據類型，而這兩種數據類型無法表示為單個 MATLAB 數組，因此需要進行此轉換。

• 數據組成圖塊或掃描線

imread 按如下方式讀取並轉換 TIFF 圖像：

• YCbCr 圖像轉換為 RGB 顏色空間。

• 所有灰度圖像都按“黑色 = 0”、“白色 = 最大值”進行讀取。

• 1 位圖像以 logical 類形式返回。

• 16 位浮點圖像以類 single 形式返回。

• CIELab 圖像轉換為 ICCLab 顏色空間。

如需版權信息，請打開 libtiffcopyright.txt 文件。

XWD - X 窗口轉儲

此表列出了 XWD 文件支持的位深、壓縮和輸出類。

支持的位深	ZPixmaps	XYBitmaps	XYPixmaps	輸出類
1 位	✓	–	✓	logical
8 位	✓	–	–	uint8

擴展功能

C/C++ 代碼生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代碼和 C++ 代碼。

用法說明和限制：

 

• 僅支持讀取 8 位 JPEG 圖像。輸入參數 filename 必須為有效的絕對路徑或相對路徑。

• 此函數生成的代碼使用預編譯的、特定於平台的共享庫 (Image Processing Toolbox)。

• 在 MATLAB Function 模塊中，輸入參數 filename 必須為編譯時常量。

 

另請參閱

fread | image | imfinfo | imformats | imwrite | ind2rgb

主題

• 導入圖像

在 R2006a 之前推出

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