在數字圖像處理中，計算機對圖像有著很多處理和操作方法，其中最常見的是圖像的讀取、顯示、修改和保存，以及獲取圖像的基本信息。本節會對這些內容進行介紹，並結合相關內容對圖像進行一些簡單的處理。
2.3.1 圖像的讀取
如果要對數字圖像進行處理，則首先需要讀取圖片。在MATLAB中，函數imread可以實現對圖像的讀取，其格式如下。
灰度圖像或真彩色圖像的讀取：
A = imread(\'filename\',\'fmt\')或imread(\'filename .fmt\')
索引圖像的讀取：
[X,map] = imread(\'filename\' , \'fmt\')或imread(\'filename .fmt\')
filename是圖像的文件名，fmt是圖像類型（如.jpg、.gif、.jpeg、.png等）。圖像讀取可以為A=imread(\'lena\',\'jpg\')或A=imread(\'lena.jpg\')。如果lena.jpg不在MATLAB的當前路徑下，則filename要包含文件的路徑。該函數讀取的圖像為灰度圖像或真彩色圖像，如果讀取的是灰度圖像，則A是一個M×N的二維數組（M、N分別是圖像的高度和寬度）；如果讀取的是真彩色圖像，則A是一個M×N×3的三維數組。如果讀取的是索引圖像，則X代表數據矩陣，是M×N的二維數組；map代表調色板矩陣，是m×3的二維數組。
下面我們通過Code7來瞭解如何利用函數imread實現圖像的讀取。
Code7：ch2_7.m
上述代碼演示了讀取圖像的不同方式，gray1、gray2讀取的是灰度圖像，rgb1、rgb2讀取的是真彩色圖像。運行Code7後，結果如圖2-14所示。
圖2-14 Code7的運行結果
Code7運行結束後，查看MATLAB的工作空間，可以看到四個矩陣，即gray1和gray2是灰度圖像，對應的是二維數組；rgb1和rgb2是真彩色圖像，對應的是三維數組，如圖2-15所示。
圖2-15 Code7運行結束後MATLAB的工作空間
函數imread還可以讀取特殊格式的圖像文件。關於函數imread特殊使用和圖像讀取的更多問題，讀者可參閱MATLAB幫助文檔。
2.3.2 圖像的顯示
通常對一幅圖像處理完成後，還需要將圖像顯示出來，查看處理後的效果。在MATLAB中，函數imshow可以實現對圖像的顯示。
imshow(\'img\')
img可以是imread返回的變量，也可以為圖片路徑，如「E:five.jpg」。
使用函數imshow，MATLAB會自動打開圖形圖像視窗，這是MATLAB中一種通用的圖像顯示方法，可以顯示灰度圖像、真彩色圖像、二值圖像、索引圖像等。在顯示灰度圖像時，可以加入一些限制，如imshow(gray,[40,120])，像素值小於40的會顯示為黑點，像素值大於120的會顯示為白點。下面我們通過Code8來說明如何利用函數imshow實現圖像的顯示。
Code8：ch2_8.m
運行Code8後，結果如圖2-16所示。圖（a）是對讀取的灰度圖像進行顯示；圖（b）是對讀取的RGB圖像進行顯示；圖（c）在顯示時限制了灰度圖像（a）的像素值範圍；圖（d）是根據路徑直接顯示圖像文件。
圖2-16 Code8運行後的結果
注意：圖像顯示是先打開圖形圖像窗口，然後將圖片顯示在窗口內，如圖2-16所示。為了清晰展示運行結果，本書中其他圖例只顯示圖像部分，不顯示整個圖形圖像窗口。
在MATLAB中，圖像的顯示函數還有imtool、image、imagesc、colorbar、montage等，關於這些函數的使用，讀者可查閱MATLAB幫助文檔。
2.3.3 圖像的修改
在數字圖像處理中，通常需要對圖像進行修改。修改圖像就是修改對應的數字矩陣中的像素值。下面我們結合程序Code9對圖像的修改進行介紹。
Code9：ch2_9.m
運行Code9後，結果如圖2-17所示。我們可以看到，修改後的圖像的左上角區域為黑色，因為圖像該區域內的像素值被修改為0。
圖2-17 Code9的運行結果
2.3.4 圖像的保存
對數字圖像處理結束後，通常需要對處理後的圖像進行保存。在MATLAB中，函數imwrite可以實現圖像的保存，格式如下。
imwrite(img,filename,fmt)
img是函數imread得到的圖像矩陣，filename和fmt分別是要存儲的文件名和文件類型。如果要保存的img是灰度圖像，則img是一個二維矩陣；如果要保存的img是真彩色圖像，則img是一個三維矩陣。下面我們通過Code10說明如何利用函數imwrite實現圖像的保存。
Code10：ch2_10.m
首先讀入了一個灰度圖像gray1，然後讀入了一個真彩色圖像rgb1，可以在工作空間中看到gray1是二維矩陣，rbg1是三維矩陣。通過函數imwrite把圖像矩陣保存在指定路徑下。運行Code10後，當前路徑下增加了一個灰度圖像，名字為gray.jpg；計算機E:盤下增加了一個真彩色圖像，名字為rgb.jpg。
通過函數imshow顯示圖像後，圖像會顯示在圖形圖像視窗內，如果利用hode on在該圖像上添加一個矩形框生成新圖像，由於圖像的像素值沒有改變，不能使用函數imwrite保存新圖像，那麼此時需要使用函數saveas，格式如下。
saveas(gcf,\'filename\',\'fmt\')
saveas是將圖形圖像窗口保存，相當於將該窗口進行另存為。
下面我們通過Code11說明如何利用函數saveas保存圖像。
Code11：ch2_11.m
運行Code11後，結果如圖2-18所示。
圖2-18 Code11的運行結果
2.3.5 獲取圖像的基本信息
在數字圖像處理中，通常需要查看圖像的基本信息，如圖像格式、圖像大小、圖像數據類型等。在MATLAB中，函數imfinfo可以獲取圖像的基本信息，格式如下。
INFO=imfinfo(imagename);
INFO返回圖像的基本信息，它是一個結構數組。
通過在MATLAB的命令行窗口中輸入如下語句，來查看圖像的基本信息。
返回的info包含著圖像「1.jpg」的基本信息。Filename代表圖像文件的路徑和名字；FileModDate表示圖像文件的最後修改時間；FileSize表示圖像文件的大小；Format表示圖像的格式；Width表示圖像的寬；Height表示圖像的高；BitDepth：24；ColorType表示圖像類型（灰度圖像、RGB圖像、索引圖像、二值圖像）。
如果僅需要獲取圖像的行和列，則可以使用如下語句。
