数字成像技术-彩色技术

数字成像技术,第十七讲图像增强之彩色技术,2,图像增强概念,采用一系列技术去改变图像的视觉效果，或者将图像转换成一种更适宜于人或者机器分析处理的形式。不以图像保真为原则，是通过处理设法有选择突出感兴趣的信息，抑制无用信息,3,概念区分,图像恢复：以图像保真为目的，力求恢复退化图像的本来面目，因此，需要研究图像退化降质的原因，以建立相应的复原函数，完成图像恢复。图像增强：不以保真为目的，只为改变图像视觉效果，无需研究退化原因,4,图像增强方法,图像增强,空域法频域法,点运算邻域运算彩色技术,高低通滤波同态图像增强,灰度级校正灰度变换直方图修正,平滑锐化,5,彩色技术,人的视觉系统对彩色相当敏感，将彩色技术应用于图像增强中，能够有效提高图像的可鉴别性。,伪彩色增强假彩色处理,彩色技术,6,伪彩色增强,针对灰度图像提出来，目的是把灰度图像的不同灰度级按照线性或者非线性映射成不同的颜色，以提高图像内容的可辨识度也可将原来非图像的数据转换成彩色图像，达到增强的目的,7,伪彩色增强方法一：强度分层法,强度分层法是伪彩色图像增强中最简单，最容易操作的一种方法：将灰度图像按照灰度级分为N个区间，给每个区间指定一种彩色,8,伪彩色增强方法一：强度分层法,强度分层法优点：简单直观强度分层法缺点：变换出的彩色有限，且变换后的图像通常会显得不够细腻。,9,10,11,伪彩色增强方法一：强度分层法,amap1=imread(c:tempfigure1.bmp);灰度图像及调色板读入bmap2=imread(c:tempfigure2.bmp);256色索引图像及调色板读入Imshow(a,map1);显示灰度图figure（2）；开新窗口2Imshow(b.map2);显示彩色索引图Figure(3);开新窗口3Imshow(a.map2);显示更换MAP之后的伪彩色增强的灰度图,12,伪彩色增强方法一：强度分层法,MATLAB实现结果,原图FIGURE1伪彩色处理结果,索引256色图,13,伪彩色增强方法一：强度分层法,原图的灰度直方图伪彩色灰度直方图,14,伪彩色增强方法二：变换合成法,根据色度学原理，将图像F(j,k)的灰度级分段经过RGB三种不同变换TR(.),TG(.),TB(.)，变成三基色分量R(j,k),G(j,k)和B(j,k)然后将三色分量合成相应的彩色信号C(j,k),F(j,k),TR(.),TG(.),TB(.),R(j,k),G(j,k),B(j,k),C(j,k),15,典型的变换函数,0,Mf,Mf,0.5Mf,M1M2,TB(.)TG(.)TR(0),16,变换合成法举例,采用MATLAB实现变换合成法伪彩色增强,参数：Mf=255,M1=96,M2=160,0.5Mf=128,以红色变换关系为例：IR=0F(i,j)160,17,MATLAB实现变换合成法,实现思路,读入灰度图像,红色变换，结果存入IR矩阵中,绿色变换，结果存入IG矩阵中,蓝色变换，结果存入IB矩阵中,IR,IG,IB合成一张真彩图,显示，保存,functioncolorimage=colorimage();F=imread(c:templena.bmp);mn=size(F);imshow(F);F=double(F),fori=1:mforj=1:nifF(i,j)=160IR(i,j)=255;elseIR(i,j)=255*F(i,j)/32-4*255;endend.(类似IG,IB)endend,IR=uint8(IR);IG=uint8(IG);IB=uint8(IB);colorimage(:,:,1)=IR;colorimage(:,:,2)=IG;colorimage(:,:,3)=IB;imshow(colorimage);,18,MATLAB实现结果,19,假彩色处理,假彩色处理的原图不是灰度图像，而是三基色描绘的自然图像，或者是同一图像的多光谱图像伪彩色增强对象灰度图像，非图像的数据,20,假彩色处理的目的,将目标物体，也就是人们所关注的对象，映射为假彩色（与原图不同的颜色），例如，将绿色草原置为红色，蓝色海洋换成绿色，使目标物置于奇特环境中引起观察者注意。根据人眼色觉灵敏度，重新分配图像成分的颜色，如，视网膜中视锥体（锥状细胞）对绿色最为敏感，若将原来不易辨认的目标经过假彩色处理使之成为绿色，则有助于提高目标鉴别能力。,21,自然图像的假彩色映射,22,自然图像的假彩色映射,原图中红色变为蓝色，绿色变为红色，蓝色变为绿色,23,多光谱图像的假彩色处理,多光谱图像中，有一部分在非可见波段，这些非可见波段往往包含了可见波段不包含的重要信息，如红外波段具有夜间探测和全天候探测的能力，因此，若将可见光与非可见光波段结合起来，通过假彩色处理就能获得更为丰富的信息。,24,MATLAB实现假彩色处理,思路：,读入真彩色图像（包含3个二维矩阵）,将原图红色分量赋给新图绿色分量,将原图蓝色分量赋给新图红色分量,将原图绿色分量赋给新图蓝色分量,合成真彩色新图像,显示，保存,原图,新图,IBIGIR,25,MATLAB实现程序,IMAGE=imread(c:tempmhhj.bmp);IMAGE2(:,:,2)=IMAGE(:,:,1);IMAGE2(:,:,1)=IMAGE(:,:,3);IMAGE2(:,:,3)=IMAGE(:,:,2);imshow(IMAGE);figure(2);imshow(IMAGE2);,红色绿色,蓝色红色,绿色蓝色,2