数字图象处理六彩色图像处理

数字图象处理六彩色图像处理第1页，共57页，2023年，2月20日，星期五一、概述:●人类可以分辨的灰度级别只有20－40个左右。但是人可以分辨出几千种颜色色调和亮度。彩色处理的两个主要领域：全彩色处理：图像用全彩色传感器获得；伪彩色处理：对特定的亮度（范围）赋予一种颜色第2页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.1彩色基础描述彩色光源的3个基本量:辐射率光强亮度第3页，共57页，2023年，2月20日，星期五人眼中红、绿、蓝锥状体的波长吸收函数

CIE主原色波长值蓝：435.8nm绿：546.1nm红：700nm第4页，共57页，2023年，2月20日，星期五三原色第5页，共57页，2023年，2月20日，星期五颜色的三色值系数颜色的特性亮度（I）：色彩明亮的主观概念色调（H）：混合光波中的主要颜色（主波长）色饱和度（S）：表征混合色中白光的数量X,Y,Z-颜色中红、绿、蓝的量值第6页，共57页，2023年，2月20日，星期五CIE色度图

第7页，共57页，2023年，2月20日，星期五两种典型色域第8页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.2彩色模型面向硬件的彩色模型RGB：监视器、摄像机CMY、CMYK：印刷、彩色打印机HSI：符合人描述和解释颜色的方式第9页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.2.1

RGB模型第10页，共57页，2023年，2月20日，星期五RGB24位彩色立方体第11页，共57页，2023年，2月20日，星期五安全RGB彩色子集第12页，共57页，2023年，2月20日，星期五安全RGB彩色立方体第13页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.2.2CMY和CMYK

模型CMYK：青、品红、黄＋黑第14页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.2.3

HSI

彩色模型色调、饱和度和强度模型更符合人对颜色的解释RGB与HSI模型之间的关系第15页，共57页，2023年，2月20日，星期五HSI

中的色调和色饱和度第16页，共57页，2023年，2月20日，星期五RGB

与HSI

的彩色转换第17页，共57页，2023年，2月20日，星期五RGB

与

HIS的彩色转换第18页，共57页，2023年，2月20日，星期五RGB彩色立方体的HSI值第19页，共57页，2023年，2月20日，星期五RGB图像的HSI图像第20页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.3伪彩色图像处理

根据特定的原则把灰度值赋以彩色的图像：伪彩色图像。在科学计算可视化中具有重要的应用。

第21页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.3.1强度分层强度分层的几何解释强度分层的灰度坐标解释第22页，共57页，2023年，2月20日，星期五强度分层实例－1第23页，共57页，2023年，2月20日，星期五强度分层实例－2第24页，共57页，2023年，2月20日，星期五●月平均降雨量数据第25页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.3.2灰度级到彩色转换●可以定义特定的转换函数，来将灰度图像转换成彩色图像。第26页，共57页，2023年，2月20日，星期五灰度级到彩色转换实例爆炸物第27页，共57页，2023年，2月20日，星期五爆炸物第28页，共57页，2023年，2月20日，星期五多光谱图像合成为彩色图像第29页，共57页，2023年，2月20日，星期五●华盛顿多光谱图像蓝绿红近红外RGB合成近红外GB合成第30页，共57页，2023年，2月20日，星期五●伽利略宇宙飞船发回的照片(木星卫星照片）。是伪彩色图像。第31页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.4全彩色图像处理基础●全彩色图像处理是对真正的彩色图像进行滤波、直方图均衡、压缩等处理。●两种方法：

（1）分别对每一个彩色分量（R、G、B）处理。

（2）将彩色像素的三色分量当作整体来处理：

第32页，共57页，2023年，2月20日，星期五灰度图和彩色图的空间掩模第33页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.5彩色变换对于彩色：针对不同模型n＝3或4第34页，共57页，2023年，2月20日，星期五全彩色图像在不同模型中的分量第35页，共57页，2023年，2月20日，星期五调整图像亮度第36页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.5.2补色第37页，共57页，2023年，2月20日，星期五全彩图像补色第38页，共57页，2023年，2月20日，星期五彩色分层突出图像中特殊的颜色区域，将目标从周围分离出来。第39页，共57页，2023年，2月20日，星期五色调与彩色校正第40页，共57页，2023年，2月20日，星期五对CMYK图形进行彩色平衡校正第41页，共57页，2023年，2月20日，星期五对彩色图像的均衡往往仅均衡强度分量(I)。6.5.5彩色图像的直方图处理第42页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.6.1彩色图像平滑●对[R,G,B]矢量的每个分量单独进行。R分量B分量G分量●5×5平滑滤波。第43页，共57页，2023年，2月20日，星期五原图平滑滤波后的图像第44页，共57页，2023年，2月20日，星期五上例中的色调、饱和度、强调分量第45页，共57页，2023年，2月20日，星期五●平滑也可以在HSI空间，仅对强度分量I进行。第46页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.6.2彩色图像锐化●求Laplacian算子的运算，仍可以在各RGB分量上分别进行。bca第47页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.7彩色分割6.7.1HSI彩色空间分割

●可以在RGB空间分割，也可以在HSI空间分割，是以色彩为基准来分割的。

●更多的是利用色调（H）或饱和度（S）作为分割的判断参数。第48页，共57页，2023年，2月20日，星期五彩色图像分割实例：原图HSI二值饱和模板H×饱和模板结果直方图原图R分量第49页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.7.2RGB向量空间分割●目标小区域的平均RGB向量

分割时，判断其它点的RGB向量和目标的平均RGB向量是否足够相似。●可以用绝对值来判断，来提高计算速度。第50页，共57页，2023年，2月20日，星期五利用RGB向量空间分割图像的实例ba第51页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.7.3彩色边缘检测RGB空间梯度各分量梯度相加差别分别计算各通道的梯度，然后形成彩色图像有可能导致错误的结果！第52页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.8彩色图像的噪声第53页，共57页，2023年，2月20日，星期五●上面一行是上页中RGB均含有噪声的彩色图像，转换到HSI空间的各个分量。

下面一行是没有噪声的HSI各分量。H分量S分量I分量H分量S分量I分量第54页，共57页，2023年，2月20日，星期五仅有一个彩色分量（G）受噪声污染的图像第55页，共57页，2023年，2月20日，星期五6.8彩色图像的压缩原图压缩解压后的图像●下面实现了压缩比