Matlab：将 uint8 矩阵（由 0 和 1 组成）转换为二进制数据

Question

我的问题：

我在 Matlab 中有一个由零和一组成的 1920x1080 uint8 矩阵。让我们称之为我的“形象”。我想要做的是将此图像导出为二进制，这意味着输出的每个字节都应包含 8 个像素的信息。 简而言之：我想要每像素 1 位。

如果我理解得很好，我不能在 Matlab 中使用“logical(...)”函数将其转换为二进制，因为逻辑仍然以 8 位的形式存储在内存中（尽管它们的值只能是 0 或 1当然）。

我为什么需要这个？

我想通过接受特定格式图像的“.dll”导出图像（以便更快地传输到 USB 设备）。

输出格式：

这是“.dll”所期望的：（1 字节 = 8 个连续位）

• 图像从左到右读取，然后从上到下（通常的约定）
• 每个数据字节代表 8 个像素，例如
  • （第一个字节）= [px8|px7|...|px1]
  • （第二个字节）= [px16|px15|...|px9]
  • 等等。
• 请注意，图像的每一行都有 1920 个像素（可以除以 8，1920/8=240），因此每行图像有 240 个字节

我的问题：

我应该如何重新组织数据？我想这取决于 Matlab 如何将数据存储在内存中（然后将其发送到任何“.dll”）？我不知道...

如果没有预期的记忆技巧，这是我将使用的代码。我们的想法是每 8 个像素并以正确的顺序用它们构建一个 8 位值，例如这些像素值 (1 0 0 0 0 0 1 0) 将变为 65（以十进制表示）。然后我会将新矩阵发送到“.dll”并希望它有效。

FinalImage=zeros(1920,240); % 240 = number of bytes per line
for myRow=1:1080
    for myByte=1:240 
        currentByte=0;
        for myBit=0:7
            currentByte=currentByte + 2^(7-myBit) * Image(myRow, 1 + 8*(myByte-1) + myBit );
        end
        FinalImage(myRow, myByte) = currentByte;
    end
end

解决办法：

在Divakar的帮助下，我终于忘记了循环，更喜欢这个简单的代码：

% convert every 8 pixels (values 0 or 1) in a row to one single pixel (value 0 to 255)
% (bi2de option used : "left most significant bit" in my case)
% (make sure the width of your image is a multiple of 8)

vect=bi2de(reshape(input_img',8,[])','left-msb');
img=reshape(vect,img_width/8,[])';

这个解决方案可能会对其他人有所帮助，总有一天！

Answer 1

假设input_image是输入二进制矩阵，output_dll_filepath是输出dll文件的路径，你可以试试这个cell-array方法-

代码

%// Convert to 8-bit data
[M,N] = size(input_image)
cell1 = mat2cell(input_image,ones(1,M),8.*ones(1,N/8))
output_data = cellfun(@(x) bin2dec(num2str(fliplr(x),'%1d')),cell1);
output_data = reshape(output_data',[],1)

%// Write the 8-bit data as a dll file
fid = fopen(output_dll_filepath , 'w');
fwrite(fid, output_data, 'uint8');
fclose(fid);

或者使用 -

output_data = bin2dec(fliplr(num2str(reshape(input_image',8,[])','%1d')))

然后使用之前使用的Write the 8-bit data as a dll file。

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或者只是这个 -

fid = fopen(output_dll_filepath , 'w');
fwrite(fid, reshape(input_image',8,[]), 'ubit1');
fclose(fid);