实验一 图像数据结构与图像文件格式解析

实验一图像数据结构与图像文件格式

一、实验目的

分析BMP图像文件格式，深化对图像数据结构和图像文件格式的理解。

二、实验内容

1、读取和显示BMP索引色图像

2、读取和显示BMP真彩色图像

3、基于二进制文件分析BMP图像文件结构

三、实验步骤

函数及符号说明：

Imfinfo %获取一张图片的具体信息

imread %读取图片文件中的数据

/*对于索引色图像，使用[x,map]=imread(filename,fmt)形式读取，

其中x为图像矩阵*/

figure,imshow %显示图片

1、读取和显示BMP索引色图像（包括二值图像、灰度图像、彩色图像）

1.1 二值图像（逐行输入命令，下同）

fileinfo1=imfinfo('cameraman-1.bmp','bmp');

[img1,map1]=imread('cameraman-1.bmp','bmp');

figure,imshow(img1, map1);

结果图：

1.2 灰度图像

% 16色位图图像的操作

fileinfo2=imfinfo('cameraman-4.bmp','bmp');

[img2,map2]=imread('cameraman-4.bmp','bmp');

figure, imshow(img2,map2);

结果图：

% 256色位图图像的操作

Fileinfo3=imfinfo('cameraman-8.bmp','bmp');

[img3,map3]=imread('cameraman-8.bmp','bmp');

figure, imshow(img3,map3);

结果图：

1.3 基于索引色的彩色图像

Fileinfo4=imfinfo('canoe-256.bmp','bmp');

[img4,map4]=imread('canoe-256.bmp','bmp');

figure, imshow(img4,map4);

结果图

2、读取和显示BMP真彩色图像

Fileinfo5=imfinfo('peppers.bmp','bmp');

[img5,map5]=imread('peppers.bmp','bmp');

figure, imshow(img5,map5);

结果图：

3、以二进制形式读取以上BMP文件，分析索引色和真彩色BMP图像文件的构成，尝试观察分析每一个组分分量数值以及数值间的联系。

[fid1,mesage1]=fopen('cameraman-1.bmp','r');

data1=fread(fid1);

[fid2,mesage2]=fopen('cameraman-4.bmp','r');

Data2=fread(fid2);

[fid3,mesage3]=fopen('cameraman-8.bmp','r');

Data3=fread(fid3);

[fid4,mesage4]=fopen('canoe-256.bmp','r');

Data4=fread(fid4);

[fid5,mesage5]=fopen('peppers.bmp','r');

Data5=fread(fid5);

结果图：

四、BMP图像文件格式特征总结

1：BMP文件组成

BMP文件由文件头、位图信息头、颜色信息和图像数据四部分组成。

2：BMP文件头（14字节）

BMP文件头数据结构含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。

其结构定义如下：

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER

{

WORD bfType; // 位图文件的类型，必须为BM(1-2字节）

DWORD bfSize; // 位图文件的大小，以字节为单位（3-6字节）

WORD bfReserved1; // 位图文件保留字，必须为0(7-8字节）

WORD bfReserved2; // 位图文件保留字，必须为0(9-10字节）

DWORD bfOffBits; // 位图数据的起始位置，以相对于位图（11-14字节）

// 文件头的偏移量表示，以字节为单位

} BITMAPFILEHEADER;

3：BMP信息头（40字节）

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{