游程编码实验报告（二值图像）

游程编码是一种无损压缩技术，特别适用于二值图像的处理。在图像分析领域，二值图像因其简单明了的黑白表示方式而受到广泛应用。它只包含两种灰度级别，通常对应于背景和前景，例如0代表背景，1代表前景。这种特性使得二值图像在存储和处理时具有高效性，同时也便于进行布尔逻辑运算。 实验的主要目标是理解和实现游程编码的过程，包括编码和解码。在实验原理部分，首先进行二值转换，即将输入的图像转化为只有0和1两种像素值的图像。这个过程可以通过设定阈值或者使用特定的图像处理算法来实现。 游程编码的核心思想是将连续的相同像素值（例如连续的1或0）替换为一个符号值，即游程长度。例如，连续的5个1会被编码为(5,1)，其中5表示1的游程长度。这种编码方法减少了数据量，因为连续的像素值被压缩为单一的记录。游程编码有两种主要形式：定长和不定长。定长编码中，每个游程长度都由固定数量的位来表示；而在不定长编码中，游程长度的表示长度根据实际需要动态变化。本实验中采用的是第一种方法，即记录1的起始位置和长度，尽管这种方法编程较为复杂，但它能更直观地反映图像信息。 编码算法的流程包括读取图像，进行二值化，然后沿着特定方向（如水平或垂直）扫描图像，记录每一段相同像素值的长度。实验中给出了一个压缩后的例子，展示了编码后的游程编码数据，如(2,2), (6,3), (13,6), 等等，这些数据分别表示1的起始位置和长度。 解码过程则是编码的逆操作，通过游程编码数据恢复原始图像。解码时，需要根据游程长度和起始位置，在目标图像上填充相应的像素值。 实验结果显示，游程编码有效地减小了数据的存储需求。一个32*32的二值图像在编码后，数据长度从1024个像素点减少到101个游程记录，压缩率约为20%。这表明游程编码在节省存储空间方面有显著效果。 实验报告引用了贾云得的《机器视觉》作为参考资料，并提供了主函数、压缩函数和解压函数的代码，以供读者参考和学习。 游程编码是一种在二值图像处理中常用的编码技术，它通过压缩连续的相同像素值来达到数据压缩的目的。实验不仅阐述了游程编码的理论基础，还提供了具体的MATLAB实现，为理解和应用游程编码提供了实用的示例。