利用Matlab从图像中提取数据

科技信息○IT论坛○SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2010年第11期

利用Matlab从图像中提取数据

王淑娟张玉叶

（中国人民解放军海军航空工程学院青岛分院

【摘法。

【关键词】Matlab；图像处理

山东青岛266041）

要】Matlab软件提供的图像处理功能能够从图像中提取数据，本文以读取图像数据为例，阐述了利用matlab从图像中提取数据的方

ExtractedDataFromImagebyMatlabWANGShu－juanZHAGNYu－ye

（QingdaoBranchofNAEA，QingdaoShandong，266041）

【Abstract】DatacanbeextractedfromimagebythefunctionofimageprocessingwhichsuppliedbyMatlab.Thearticleexplainsthemethodofextractingdatafromimageusingmatlabwiththeexampleofreadingimagedata.

【Keywords】Matlab；Imageprocessing

0引言3图像数据提取

随着卫星遥感的发展，所获取的海洋数据也越来越丰富。这些卫星观测数据绝大部分可以从相应的网站上下载，或者通过向相应卫星管理机构索取数据光盘获得。这些数据的格式有二进制格式的，有ASCII码格式的，还有图像格式的。对于二进制格式和ASCII码格式的数据，提供数据的网站或光盘里会附有说明文档或者读取程序，而图像格式的一般只是在网页上供浏览，一般网站都不会提供软件来从图像中提取数据，而Mathworks公司的Matlab软件提供的图像处理功能可以帮助我们方便的处理这些图片。

下面以图1为例，叙述如何从中提取SST数据。图1为2003年1月1日东中国海的SST等值线图，从美国海军研究实验室Stennis空间中心网站获得。

1Matlab图像处理的文件格式

图像文件格式的种类比较多，常见的有JPEG，TIFF，BMP，PNG，GIF等，这些图像文件格式Matlab都支持。在Matlab中，一幅图像可能包含一个数据矩阵或者包含一个颜色映射表矩阵，Matlab中有四种基本的图像类型：索引图像，RGB图像，灰度图像，二进制图像。Matlab中图像文件信息查询的函数是imfinfo，调用格式为info=imfinfo(‘filename’)，其中的ColorType项就表示图像类型。

索引图像包含一个数据矩阵和一个颜色映射表矩阵，其中颜色映射表矩阵是一个三列，若干行的矩阵，其每一个元素的值均为区间[0，1]之间的双精度浮点型数据，从第一列到第三列分别表示红色，绿色和蓝色的颜色值。索引图像是从像素值到颜色映射表值的直接映射，像素的颜色由数据矩阵作为索引指向颜色映射表矩阵进行索引。数据矩阵与颜色映射表矩阵之间的关系取决于图像数据矩阵的类型。如果图像数据矩阵是双精度类型的，则值1指向颜色映射表矩阵的第一行；如果图像矩阵是8位或16位无符号整形的，则值0指向颜色映射表矩阵的第一行。Matlab中用来加载图像的函数为imread，对于索引图片，其调用格式为

图12003年1月1日东中国海SST

(引自NavalResearchLaboratoryStenniSpaceCenterhttp://www7300.nrlssc.navy.mil/altimetry/images/arc_html/arc.ecs_Jan_1_2003.html）

3.1

[x,map]=imread(‘filename’)。

RGB图像，又称真彩图像，它由一个m×n×3的数据矩阵组成，其中m×n是像素点的个数，矩阵包括图像中每个像素的红，绿，蓝值，像素的颜色由该像素在数据矩阵中对应位置上的红，绿，蓝的灰度值的组合来确定。在Matlab中，对于RGB图像的，imread函数的调用格式

判断图像的类型

首先判断图像的类型，调用imfinfo函数，info=imfinfo(‘sst.gif’),输出结果为

x=imread(‘filename’)。

灰度图像包含一个数据矩阵，该矩阵中的元素分别代表了图像中相应像素的灰度值。对于灰度图像的，imread函数的调用格式x=

imread(‘filename’)。

二进制图像包含一个数据矩阵，图像中每个像素对应0或1值。对于二进制图像的，imread函数的调用格式x=imread(‘filename’)。

2获取图像

美国海军研究实验室Stennis空间中心网站nrlssc.navy.mil/altimetry/)提供全球数个海区的每日的SSH和SST数据所绘成的等值线图，以及JASON-1所测得的海表面风速图。这些图片一般都有几年的时间序列，有比较高的利用价值。可以利用下载软件导入地址列表，对这些图片进行批量下载。

Filename:'sst.gif'

FileModDate:'06-Jan-200307:00:17'FileSize:45835Format:'GIF'FormatVersion:'87a'

Width:621Height:862BitDepth:7

ColorType:'indexed'FormatSignature:'GIF87a'BackgroundColor:0AspectRatio:0

ColorTable:[128x3double]Interlaced:'no'

其中ColorType的值为indexed，表示这是索引图片。按照索引图片读取方法读入图片,[x,map]=imread(‘sst.gif’),得到两个矩阵，x数据矩阵，大小为862×621，表明该图像由862×621个像素点组成。x

中每个

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元素的值就是对应像素点的颜色索引值。提取数据的基本思想就是用所求点的颜色索引值与色标（ColorBar）中各点的颜色的索引值对比，索引值相同的点温度相同，由此可以确定所求点的温度值。3.2确定各像素点对应的经纬度

在获取数据的时候，需要确定各像素点对应的经纬度。因此在Matlab中将图片中心所示的陆地和海区以外的区域“裁”去，“裁剪”的程序如下：

%读入图片

[data,map]=imread('sst.gif');[x,y]=size(data);%确定左边界fori=1:xforj=1:y

if(data(i,j)~=1)&&(data(i,j)~=0)%1，0分别表示黑,白,与颜色映射表有关

left=j;breakendendend

%确定上边界fori=1:x

if(data(i,left)~=1)&&(data(i,left)~=0)up=i;breakendend

%确定右边界real=0i=x/2

%跳过色标forj=y:-1:1

if(real==1&&data(i,j)==1)break

elseif(data(i,j)~=0)real=1;temp=j;endend

forj=temp:-1:1

if(data(i,j)~=1)&&(data(i,j)~=0)right=j;breakendend

%确定下边界j=(y-1)/2fori=x:-1:1

if(data(i,j)~=1)&&(data(i,j)~=0)bottom=i;

breakendend

data=data(up:bottom,left:right)image(data)colormap(map)

图2是“裁剪”后得到的图片，横坐标和纵坐标单位都是像素，与图1中所标的经纬度对比就可确定各像素点的经纬度了。用同样的方法可以将色标”裁剪”出来，然后将色标中各种颜色的索引值和对应的温度值分别存到数组ref和value中。最后将data中的各个元素的值与ref中颜色索引值对比，确定各个元素对应的温度。3.3提取数据

%获取温度

图22003年1月1日东中国海的SST数据

fori=1:xforj=1:yfork=1:60

ifdata(i,j)==ref(k)

temp_data(i,j)=value(k);data(i,j)=100;endendendendfori=1:xforj=1:y

ifdata(i,j)~=100

temp_data(i,j)=99;%该点是陆地或无值endendend3.4

保存数据

最后将数据写入文件。%写入文件%写入文件

f_id=fopen('sst.dat','w');fori=1:xforj=1:y

fprintf(f_id,'%2i',temp_data(i,j));endend

这样，就从该图片中提取出了2003年1月1日东中国海的SST数据。

4结束语

Matlab软件提供的图像处理功能能够从图像中提取数据，常见的图像文件格式如JPEG，TIFF，BMP，PNG，GIF等图像文件格式Matlab都支持。

对得到的数据可以作进一步的处理，从而得到 …… 此处隐藏：2331字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……