科研宅教你怎么把图像中的内容数值化

最近有一个喜讯，猪猪成为了准妈妈。很明显的一个症状是脑子不好使了，经常一秒之前想好的事儿，下一秒就想不起来了。为了不忘了自己混饭吃的技能Matlab，适当的时候要勤于操练，顺便码个贴给Matlab新手普及一些常用的函数。

前两天拍了一张照片（图1），记录自己的尿HCG（人绒毛膜促性腺激素）测试结果，确认HCG水平正在逐渐上升。简单解释一下这个图：HCG测纸，俗称早早孕，有一个测试线（左侧）和一根对照线（右侧）。测试结果分为以下三种情况：

a.对照线没有出现，说明本次测量无效。

b.出现对照线，但没有出现测试线，称为“阴性”，表示还没有怀孕迹象。孕早期HCG水平低的时候，靠这种普通的尿检也是看不出来的，心急的可以去医院测血清HCG或者砸钱买更灵敏的测纸，不过也就早一星期而已。孕早期要测晨尿，HCG浓度最高。

c.出现对照线，并且出现测试线，称为“阳性”，表示已经怀孕。对照线颜色越深，说明尿液中HCG的浓度越高。

图1

同为科研党的猪老公看了一眼，说：“哎呀，趋势很明显啊！”我顺嘴回了一句：“转换成数据放在一个坐标轴里才比较合理吧？”接下来就教你看看怎么实现这句话。

IMREAD/IMAGE读取/显示图片

用imread函数读取保存好的jpeg文件，是一个三维8进制矩阵，这里我们用d表示。用image可以实现对变量d的可视化，不过基本没什么用，只是让你确认一下没导入错图片而已。

DOUBLE将2进制、8进制或者是16进制的数转化为10进制数

>> d1=double(d);

这样我们就能得到一个1080*1080*3的矩阵。想要提取图片中的信息，我们首先要对这个d1矩阵有一定的认识。前两个维度是是像素大小，也就是说这张照片的分辨伴侣是1080*1080的正放心图片（对，我存心拍的1:1）；第三个维度没猜错的话应该分别代表R（红）、G（绿）和B（蓝）三个基本色，任何一个像素点上的颜色都是由RGB三个颜色强度叠加而成。原本的8进制颜色编码转成10进制以后，任何一个基本色的数值在10进制下介于和255（8进制FF）之间。

图2

用黑白梯度去查看这三个基本色强度的时候（图2），总感觉哪里怪怪的，为嘛黑白图都能神还原原图？好吧，不管那么多了，我们的目的达到了，取一个颜色层出来，通过颜色的强度就能说明HCG的强度。我就这里就取第一层的数据，明明为d2：

>> d2=double(d1(:,:,1));

另外一个问题，就是HCG水平越高，颜色越深，但对应的colorbar中的数值越小，和我们预期的效果相反。非常容易，加个负号，再加个基础值255，像这样：

>> d2=255-d2;

PCOLOR把一个二维矩阵用图片的形式表达出来，和等值线填充图是一个效果。

>> pcolor(d2);

>> shading flat

图3

用pcolor画出来，就是图3这个鬼样子：颜色很诡异，默认用的是那个Matlab的colormap里叫parula的；图片在竖直方向上被镜像了。解决这两个问题很容易，colormap换成黑白梯度的gray；y轴坐标翻转，就像这样

>> clmap=flipud(gray);

>> colormap(clmap);

>> set(gca,'ydir','reverse');

你也可以随便玩儿colormap，举个例子就是这样玩儿（图4）。照这个效果，理论上Matlab是可以用来修图滴~

图4

图5是正常的打开方式，可以用于下一步提取需要的信息。

图5

GINPUT选取坐标点

最基本的思路就是在测试线的区域里用ginput手动点选一个点，用floor或者ceil把选取的点坐标转成整数，就是像素位置点，再去颜色矩阵里调用这个位置上的值，就是我们需要的HCG强度咯。

这个方法我试了，不好用，得到的值有时候会不符合预期值。比如在对照线里随便找个点，有时候会获得很小的值，这是为什么嘞？当我们把某一个测试线或者对照线放大以后看，就会发现这些线里颜色并不是均匀的（图6）。

图6

找这个思路，那就应该多取一些点求个平均。但是懒人表示要手动点好多点，是不是太麻烦了？要不用个inpolygon吧。话不多说，直接上个function自己创建一个函数，自己只需要选一下一个测试线里的4个点，求这个区域内的平均值，就好了（图7）。

图7

DATENUM生成时间序列

DATETICK在坐标轴上自动生成时间坐标标签

生成图像的脚本自己看下面图8，生成的图像是图9，duang……

图8

图9

同样的思路，当你发烧了没法干正经活儿的时候，也能for fun一下（图10）。哈哈，编程软件里有一个根目录叫for fun的，快举起你的爪子来看看！

图10

Matlab使用者看过来，一起学习一起嗨！

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