分三种情况

同数据类型转换(uint8或double)，使用repmat或者cat:

rgbImage = repmat(grayImage,[1 1 3]);
rgbImage = cat(3,grayImage,grayImage,grayImage);

从uint8的grayscale转成double的RGB:

rgbImage = repmat(double(grayImage)./255,[1 1 3]);

从double的grayscale转成uint8的RGB:

rgbImage = repmat(uint8(255.*grayImage),[1 1 3]);

其中./与.*表示元素间的/与*(element wise)，对标量而言没区别；数据类型可以用class()查看