MATLAB保存二值图像后读取数据类型变为uint8问题咨询

• JPG是有损压缩格式：其二值图像存储过程中，压缩算法会对边缘做平滑、量化处理，必然会引入0和255之外的中间灰度值，你统计到的多值像素就是压缩引入的误差。
• JPG格式本身不支持存储逻辑型二值数据：所有内容默认以uint8类型编码存储，读取时自然返回uint8类型的数组，不会直接得到二值逻辑数组。
• 补充细节：im2bw返回的是逻辑类型矩阵，直接写入JPG时MATLAB会默认将逻辑1映射为255、逻辑0映射为0再执行编码，但映射后的内容依然会被JPG压缩破坏，无法保留仅0/255的取值。

• 方案1：更换无损图像格式存储（最推荐）
  放弃使用JPG，改用PNG、BMP等无损格式存储二值图像，这类格式支持1位二值数据存储，不会引入压缩误差，读取时可直接返回逻辑类型的二值数组。存储示例代码如下：

D = '/folder-path/';
S = dir(fullfile(D,'*.jpg')); 
for k = 1:numel(S)
    F = fullfile(D,S(k).name);
    I = imread(F);
    I2 = im2bw(I);
    % 替换后缀为png存储，不覆盖原JPG避免数据损失
    newF = strrep(F, '.jpg', '.png');
    imwrite(I2, newF);
end

读取PNG二值图时，直接用imread得到的就是逻辑类型二值数组，且unique返回结果仅包含0和1。

• 方案2：读取JPG后二次二值化
  如果必须保留JPG格式，可在读取图像后手动做阈值分割转回二值类型，抵消压缩带来的误差影响，示例代码如下：

I = imread('目标图像.jpg');
% 以128为阈值分割，大于阈值的为1，小于的为0
bw = imbinarize(I, 128/255);
% 或直接用逻辑判断：bw = I > 128;

该方案的缺陷是JPG压缩已经对原始二值图像的边缘、细节造成了不可逆破坏，二次二值化无法完全还原原始的二值图像内容。

• 方案3：JPG存储时设置最高质量
  如果必须用JPG存储，可在写入时将压缩质量调至最高，尽可能降低压缩误差：

imwrite(I2, F, 'Quality', 100);

注意即使质量设为100，JPG依然属于有损压缩，仍可能出现少量中间灰度值，仅作为备选方案使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Simplicity