The imshow function of degital image processing

MATLAB 디지털 영상처리

1. 디지털 영상처리 개요

1.1 영상처리의 정의

1. 인간의 시각적 해석을 위한 화질 개선
2. 기계 인식을 위한 영상 처리

1.2 주요 응용 분야

1. 의료 분야: X-ray, MRI, CAT 스캔 분석, 세포 이미지 분석
2. 농업 분야: 위성/항공 이미지 분석, 작물 상태 검사
3. 산업 분야: 생산라인 자동 검사, 품질 관리
4. 법 집행: 지문 분석, 속도 카메라 이미지 개선

2. 이미지 타입과 데이터 구조

2.1 기본 이미지 타입

1. 이진 이미지 (Binary)
   • 픽셀당 1비트 (흑백)
   • 텍스트, 지문, 도면에 적합
2. 그레이스케일 (Greyscale)
   • 픽셀당 8비트 (0-255)
   • X-ray, 인쇄물에 주로 사용
3. RGB 컬러
   • 픽셀당 24비트
   • 적색, 녹색, 청색 각각 8비트
4. 인덱스 컬러
   • 컬러맵 사용
   • 제한된 색상 수

2.2 데이터 타입

• int8: -128 ~ 127
• uint8: 0 ~ 255
• int16: -32768 ~ 32767
• uint16: 0 ~ 65535
• double: 실수형

3. MATLAB 기본 이미지 처리

3.1 이미지 읽기 및 정보 확인

w = imread('wombats.tif');            % 이미지 읽기
figure, imshow(w), impixelinfo        % 표시 및 픽셀값 확인
imfinfo('image.tif')                  % 이미지 정보 확인

3.2 이미지 타입별 처리

% RGB 이미지
a = imread('autumn.tif');
size(a)                               % 크기 확인
a(100,200,:)                         % RGB 값 확인
impixel(a,200,100)                   % 픽셀값 반환

% 인덱스 컬러 이미지
[em,emap] = imread('emu.tif');       % 이미지와 컬러맵 함께 읽기
imshow(em,emap)                      % 컬러맵 적용하여 표시

4. 고급 이미지 처리 기법

4.1 비트 평면 분석

c = imread('cameraman.tif');
cd = double(c);
% 비트 평면 분리
c0 = mod(cd,2);                      % 최하위 비트
c7 = mod(floor(cd/128),2);           % 최상위 비트

% 이미지 복원
cc = 2*(2*(2*(2*(2*(2*(2*c7+c6)+c5)+c4)+c3)+c2)+c1)+c0;
imshow(uint8(cc))

4.2 공간 해상도 조정

x2 = imresize(imresize(x,1/2),2);    % 1/2 해상도
x4 = imresize(imresize(x,1/4),4);    % 1/4 해상도

4.3 데이터 타입 변환

% uint8 ↔ double 변환
cd = double(c)                        % 값 유지
cd = im2double(c)                     % 0-1 정규화
c2 = uint8(255*cd)                    % 수동 변환
c3 = im2uint8(cd)                     % 자동 변환

% 컬러 타입 변환
rgb_img = ind2rgb(x,map)             % 인덱스 → RGB
gray_img = rgb2gray(rgb_img)         % RGB → 그레이스케일

5. 이미지 표시 기술

5.1 기본 표시 함수

% image 함수
image(c)                              % 기본 표시
image(c), truesize, axis off         % 기본 설정
colormap(gray(247))                   % 그레이스케일 설정

% imshow 함수
imshow(x)                            % uint8 직접 표시
imshow(cd/255)                       % double 정규화 표시

5.2 이진 이미지 표시

cl = c > 120                         % 임계값 이진화
imshow(logical(cl))                  % logical 표시
imshow(double(cl))                   % double 변환 표시

6. 작업 시 주의사항

6.1 표시 영향 요인

1. 주변 조명
2. 모니터 타입과 설정
3. 그래픽 카드
4. 모니터 해상도
5. 개인의 시각 시스템

6.2 타입 변환 주의사항

• double() vs im2double() 차이 이해
• uint8 변환 시 스케일링 주의
• 연산 전 데이터 타입 확인
• logical 플래그 상태 확인

7. 권장 작업 순서

1. 이미지 정보 확인 (imfinfo)
2. 적절한 방식으로 이미지 읽기 (imread)
3. 필요시 타입 변환 (im2double)
4. 이미지 처리 작업 수행
5. 결과 표시 전 타입/범위 확인
6. 적절한 방식으로 표시 (imshow)
7. 필요시 픽셀값 확인 (impixelinfo)