在MATLAB中将频谱图保存为图像

Question

我正在使用MATLAB中的函数分析一些声音剪辑。我想将谱图保存为图像（jpg，png等）。但无论我将图形保存为什么图像格式，所得到的图像与我在图形中看到的总是不同的（“斑点”）。

以下是谱图的示例：Matlab Figure vs. Saved Image。

我想要保存与我在图形中看到的完全相同的图像。我已经尝试过将图形保存为所有可能的图像格式，但它们都会产生相同的“斑点”效果。我还尝试了手动保存（单击文件->另存为）和利用和函数编程地保存。每次结果都相同。

任何帮助都将不胜感激！

- shapeshifter

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我已经在下面发布了一个解决方法，但我还没有找到问题的根源。如果有人想尝试，音频样本可以在此处找到：http://eeninja.com/public/sample_clip.aiff。 - shapeshifter

Answer 1

你的频谱图数据范围是多少？ 其中一个原因可能是你的频谱图超出了[0,1]对于double类型图片或者[0,255]对于uint*类型图片（保存的图片上白色斑点怀疑与MatLab图表上的局部极小值点非常接近）。

另一个猜测可能是你正在使用imwrite函数，特别是它的imwrite(X,map,filename,fmt)语法。MatLab文档解释道：

“imwrite(X,map,filename,fmt)将索引图像X和它关联的颜色映射map以指定的格式fmt写入filename中。如果X属于uint8或uint16类，则imwrite会将数组中的实际值写入文件。如果X属于double类，则imwrite在写入之前用uint8(X–1)偏移数组中的值。map必须是有效的MatLab颜色映射。请注意，大多数图像文件格式不支持超过256个条目的颜色映射。”

因此uint8(X–1)可能是白色斑点的来源，虽然不知道为什么在print()后它们会出现。

- anandr

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上面显示的图像数据范围已归一化为[0,1]，类型为double。但即使我直接绘制了声谱图输出，结果看起来也完全相同。我没有在任何地方使用imwrite()函数。spectrogram()函数的文档显示使用surf()函数绘制图像。我尝试手动绘制图像，但保存后仍然出现“斑点”效应。 - shapeshifter

Answer 2

我通过使用pcolor()函数找到了解决这个问题的方法，它本质上是一个以网格格式绘制的旋转surf()函数（doc）。在更多地尝试spectrogram()函数后，我确信这些“斑点”伪影与数据格式、属性或比例无关。问题似乎在于MATLAB绘制和可视化3D图形的方式。我也尝试使用mesh()函数进行绘制，但它产生了一种不同类型的“斑点”效果。 pcolor()之所以有效，是因为它是一个3D图形的2D可视化。

这是spectrogram()如何使用surf()绘制图像的方式（改编自doc）：

[S,T,F,P] = spectrogram(X,256,250,256,2000);
surf(T,F,abs(S),'EdgeColor','none');
axis tight; view(0,90);

...这就是如何使用pcolor()绘制一个友好的图像:

[S,T,F,P] = spectrogram(X,256,250,256,2000);
h = pcolor(T,F,abs(S));
set(h,'EdgeColor','none');

- shapeshifter

Answer 3

白点是OpenGL问题，这是在spectrogram()内部调用surf()时使用的渲染器。 由于你想要绘制一个二维可视化图形，所以请将当前图形的渲染器更改为zbuffer。

set(gcf, 'renderer', 'zbuffer');

gcf 表示 "获取当前图形"。白色斑点现在已经消失。

请注意，在调用 spectrogram() 之前，您还可以在创建图形时选择 zbuffer 渲染器：

myNewFig = figure('renderer','zbuffer');

- user3098840