.mat格式文件是什么？及將png，jpg，bmp，gif，tiff，psd等格式圖片轉(zhuǎn)為.mat格式（附代碼）

2024-01-30 21:24| 來(lái)源: 網(wǎng)絡(luò)整理| 查看: 265

很多深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的輸入要求為.mat格式，當(dāng)然也可以直接修改輸入數(shù)據(jù)的代碼，比如修改為使用OpenCV讀取圖片等，但有些網(wǎng)絡(luò)修改起來(lái)比較麻煩，且.mat數(shù)據(jù)有很多優(yōu)勢(shì)，所以部分網(wǎng)絡(luò)最好還是用默認(rèn)的.mat格式數(shù)據(jù)

目錄一、.mat格式文件1.1 .mat格式文件是什么1.2 為什么有的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)要求是.mat個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)1.2.1 數(shù)據(jù)組織1.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理1.2.3 兼容性1.2.4 數(shù)據(jù)共享二、常見的圖片格式2.1 .jpeg2.2 .png2.3 .gif2.4 .psd2.5 .tiff2.6 .bmp2.7 .pcx2.8 .tga2.8 .exif2.10 .fpx2.11 .svg2.12 .CR3 三、轉(zhuǎn).mat格式代碼3.1 修改參數(shù)3.2 代碼3.3 轉(zhuǎn)換結(jié)果3.4 .mat文件中的數(shù)據(jù) 四、總結(jié)

一、.mat格式文件 1.1 .mat格式文件是什么

.mat 文件是 MATLAB 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)格式。這種文件是標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制文件，也可以以 ASCII 碼的形式保存和加載。.mat 文件的方便之處在于，它可以連同數(shù)據(jù)的變量名一同保存下來(lái)，并且不需要控制數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式，MATLAB 會(huì)自動(dòng)保存并區(qū)分我們所存儲(chǔ)的內(nèi)容。

例如，想在MATLAB 中方便地保存和加載數(shù)據(jù)，你可以使用 save 命令來(lái)生成 .mat 文件。下面是一個(gè)具體的例子：

% 創(chuàng)建一個(gè)3行3列的矩陣A并保存為.mat文件 A = magic(3); save("Test.mat","A")

如果你想打開 .mat 文件，可以使用 load 命令。例如：

% 直接導(dǎo)入數(shù)據(jù)：兩種方法 load("Test.mat") load Test.mat 1.2 為什么有的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)要求是.mat個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)

.mat 文件提供了一種方便、高效的方式來(lái)存儲(chǔ)和共享用于深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)。

深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)要求使用 .mat 文件格式的數(shù)據(jù)，主要有以下幾個(gè)原因：

1.2.1 數(shù)據(jù)組織

.mat 文件是 MATLAB 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)格式，可以存儲(chǔ)多種類型的數(shù)據(jù)，包括矩陣、圖像、音頻、文本等。這種格式的文件可以將多個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)集組織在一起，方便進(jìn)行批量處理和分析。

1.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

在深度學(xué)習(xí)中，數(shù)據(jù)預(yù)處理是一個(gè)重要的步驟。.mat 文件可以存儲(chǔ)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，例如歸一化、標(biāo)準(zhǔn)化、特征提取等處理后的數(shù)據(jù)。這樣，深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)可以直接使用預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，無(wú)需再進(jìn)行這些處理步驟。

1.2.3 兼容性

許多深度學(xué)習(xí)工具和庫(kù)，如 TensorFlow、Keras、PyTorch 等，都可以讀取 .mat 文件中的數(shù)據(jù)。這意味著，無(wú)論你使用哪種深度學(xué)習(xí)工具或庫(kù)，都可以方便地使用 .mat 文件中的數(shù)據(jù)。

1.2.4 數(shù)據(jù)共享

.mat 文件是一種通用的數(shù)據(jù)格式，可以在不同的平臺(tái)和工具之間進(jìn)行共享。這意味著，如果你的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)需要使用別人的數(shù)據(jù)，或者你想分享你的數(shù)據(jù)給別人，.mat 文件是一個(gè)很好的選擇。

二、常見的圖片格式 2.1 .jpeg JPEG：也叫做 JPG 或 JPE 格式，是最常用的一種文件格式，特別適合應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)，可以將圖像壓縮在很小的儲(chǔ)存空間。 2.2 .png PNG：PNG 圖片支持透明背景，適合制作透明背景的圖片，如 logo 等。 2.3 .gif GIF：GIF 格式的最大特點(diǎn)是支持動(dòng)態(tài)圖片，并且支持透明背景。網(wǎng)絡(luò)上絕大部分動(dòng)圖、表情包都是 GIF 格式的。 2.4 .psd PSD：PSD 格式是 Photoshop 默認(rèn)的存儲(chǔ)格式，適用于存儲(chǔ)源文檔和工作文件，修改起來(lái)比較方便。 2.5 .tiff TIFF：TIFF 格式，也叫做或 TIF 格式，可以支持不同顏色模式、路徑、透明度、以及通道，是打印文檔中最常用的格式。 2.6 .bmp

BMP：BMP 格式是 Windows 作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，能夠被多種 Windows 應(yīng)用程序所支持。

.bmp格式圖像通常比其他格式圖像更大，因?yàn)樗徊捎萌魏螇嚎s。

由于.bmp格式圖像不進(jìn)行壓縮，因此它能保持圖像的原始質(zhì)量。然而，.jpg等格式由于使用了有損壓縮，可能會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。

.bmp格式圖像是一種位圖圖像，它記錄了圖像中每一個(gè)像素的顏色信息。

2.7 .pcx PCX：PCX是一種光柵圖像文件格式，用作PC畫筆應(yīng)用程序的本機(jī)文件格式。PCX文件的大小更小，因?yàn)樗鼈兪鞘褂肦LE編碼壓縮的。 2.8 .tga TGA：TGA是一種圖像文件格式，由美國(guó)Truevision公司為其顯示卡開發(fā)。TGA文件支持256色調(diào)色板或全24位的RGB，圖像大小最多達(dá)64K*64K像素。 2.8 .exif EXIF：EXIF是一種圖像文件格式，實(shí)際上Exif格式就是在JPEG格式頭部插入了數(shù)碼照片的信息，包括拍攝時(shí)的光圈、快門、白平衡、ISO、焦距、日期時(shí)間等各種和拍攝條件以及相機(jī)品牌、型號(hào)、色彩編碼、拍攝時(shí)錄制的聲音以及GPS全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)、縮略圖等。 2.10 .fpx FPX：FPX是一個(gè)擁有多重解像度的圖像格式，即圖像被儲(chǔ)存成一系列高低不同的解像度，而這種格式的好處是當(dāng)圖像被放大時(shí)仍可保持圖像的質(zhì)量。 2.11 .svg SVG：SVG格式文件是可縮放矢量圖形文件的縮寫，是一種用于在互聯(lián)網(wǎng)上渲染二維圖像的標(biāo)準(zhǔn)圖形文件類型。與其他流行的圖像文件格式不同，SVG格式文件將圖像存儲(chǔ)為矢量，這是一種基于數(shù)學(xué)公式的圖形，由點(diǎn)、線、曲線和形狀組成。 2.12 .CR3 CR3：.CR3 文件是佳能相機(jī)拍攝的原始圖像的文件格式。這是佳能最新的原始格式，它在2018年后推出的大多數(shù)專業(yè)裝備都支持這種格式。CR3格式對(duì)專業(yè)照片編輯最有用，使他們能夠獲得未經(jīng)處理的圖像。然后，他們可以使用這些原始信息，隨心所欲地對(duì)照片進(jìn)行造型或其他處理。目前只有佳能EOS M50、EOS R、EOS RP這三款相機(jī)的記錄格式是CR3。三、轉(zhuǎn).mat格式代碼 3.1 修改參數(shù)

代碼具體使用，學(xué)者只需要對(duì)應(yīng)修改下面三個(gè)地方即可，我給的例子中是將.png格式圖片轉(zhuǎn)為.mat格式，如果要轉(zhuǎn)換其它格式的圖片，只需要將input_type修改為jpg或者bmp等即可：

在這里插入圖片描述

3.2 代碼 # 轉(zhuǎn)換單個(gè)文件夾中的所有圖片為mat格式 import sys import cv2 import os import numpy as np from scipy.io import savemat import time def findFiles(root_dir, filter_type, reverse=False): print("Finding files ends with \'" + filter_type + "\' ...") separator = os.path.sep paths = [] names = [] files = [] for parent, dirname, filenames in os.walk(root_dir): for filename in filenames: if filename.endswith(filter_type): paths.append(parent + separator) names.append(filename) for i in range(paths.__len__()): files.append(paths[i] + names[i]) print(names.__len__().__str__() + " files have been found.") paths.sort() names.sort() files.sort() if reverse: paths.reverse() names.reverse() files.reverse() return paths, names, files def cvtImgs2MatAndSave(img_dir, file_type, img_key_name, out_path): paths, names, files = findFiles(img_dir, file_type) imgs = [] for i in range(len(files)): tmp_img = cv2.imread(files[i]) imgs.append(tmp_img) img_width = imgs[0].shape[1] img_height = imgs[0].shape[0] num_channel = imgs[0].shape[2] num_imgs = len(imgs) print("Target shape:[", num_imgs, img_height, img_width, num_channel, "]") img_mat = np.zeros([num_imgs, img_height, img_width, num_channel], np.uint8) for i in range(len(imgs)): img_mat[i, :, :, :] = imgs[i] img_dict = {img_key_name: img_mat, '__header__': 'Matlab MAT-file, Created by Xuhui Zhao on ' + time.ctime(), '__version__': '1.0', '__globals__': ''} savemat(out_path, img_dict) return img_dict if __name__ == '__main__': input_img_dir = "TestImages/SIDD/Visible_Images" # input影像塊所在文件夾 input_type = "png" # input影像塊文件類型 out_dir = "TestImages/SIDD/mat" # mat文件輸出文件夾 # 文件默認(rèn)名如下(與SIDD一致) out_input_mat_name = out_dir + "/BenchmarkNoisyBlocksSrgb.mat" # 如果設(shè)置的文件名沒(méi)有后綴名，再加上 if not (out_input_mat_name.__contains__(".mat") or out_input_mat_name.__contains__(".MAT")): out_input_mat_name = out_input_mat_name + ".mat" # mat文件的key name(與SIDD一致) input_key_name = "BenchmarkNoisyBlocksSrgb" # 將多個(gè)影像文件轉(zhuǎn)換成Mat文件 validation-input cvtImgs2MatAndSave(input_img_dir, input_type, input_key_name, out_input_mat_name) 3.3 轉(zhuǎn)換結(jié)果

在這里插入圖片描述

3.4 .mat文件中的數(shù)據(jù)

.mat文件中的數(shù)據(jù)如下

在這里插入圖片描述

四、總結(jié)

以上講述了什么是.mat格式文件，以及為什么深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練使用.mat格式數(shù)據(jù)的原因，還科普了一些常見的圖片格式，并附上了將png，jpg，bmp，gif，tiff，psd等格式圖片轉(zhuǎn)為.mat格式的詳細(xì)代碼。

希望能幫到你，總結(jié)不易，多多支持，謝謝！

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