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数字图像处理(冈萨雷斯)课件2-彩色图像处理.pdf

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数字图像处理（2） 任何问题？ 彩色图像处理 彩色基础知识 彩色空间 伪彩色处理 全彩色图像处理 彩色变换 彩色图像平滑和尖锐化 彩色图像基础 为什么要研究彩色图像处理？ 符合人类视觉特点 人类可以辨别几千种颜色色调和亮度 只能辨别几十种灰度层次 有用的描绘子 简化目标物的区分 目标识别：根据目标的颜色特征 彩色图像基础 彩色图像处理可分为： 全彩色处理 数码相机 数码摄像机 彩色扫描仪 伪彩色处理 对不同的灰度或灰度范围赋予不同的颜色 彩色图像基础 当一束白光通过一个玻璃棱镜时，出现的光束 不是白光，而是由一端为紫色到另一端为红色的 连续彩色谱组成 彩色图像基础 光特性是颜色科学的核心 描述彩色光的3个基本量： 辐射率：从光源流出能量的总量，用瓦特(W) 度量 光强：观察者从光源接收的能量总和 亮度：主观描绘子 彩色图像基础 三原色 红色（Red）、绿色（Green）、蓝色（Blue） 原色相加可产生二次色 深红色：红＋蓝 青色：绿＋蓝 黄色：红＋绿 彩色图像处理 彩色基础知识 彩色空间 伪彩色处理 全彩色图像处理 彩色变换 彩色图像平滑和尖锐化 彩色空间（也称彩色模型或彩色系统） RGB CMY和CMYK HSI YIQ YUV YCbCr 彩色空间（也称彩色模型或彩色系统） RGB CCD技术直接感知R,G,B三个分量 是图像成像、显示、打印等设备的基础 CMY和CMYK彩色空间 CMY(青、深红、黄)、CMYK(青、深红、 黄、黑） 运用在大多数在纸上沉积彩色颜料的设备， 如彩色打印机和复印机 CMYK 打印中的主要颜色是黑色 等量的CMY原色产生黑色，但不纯 在CMY基础上，加入黑色，形成CMYK彩色 空间 彩色空间（也称彩色模型或彩色系统） HSI(色调、饱和度、亮度） 两个特点： I分量与图像的彩色信息无关 H和S分量与人感受颜色的方式是紧密相连的 将亮度(I)与色调（H）和饱和度（S）分开 避免颜色受到光照明暗(I)等条件的干扰 仅仅分析反映色彩本质的色调和饱和度 广泛用于计算机视觉、图像检索和视频检索 彩色空间（也称彩色模型或彩色系统） YIQ Y指亮度(Brightness),即灰度值 I和Q指色调，描述色彩及饱和度 用于彩色电视广播，被北美的电视系统 所采用（属于NTSC系统） Y分量可提供黑白电视机的所有影像信 息 彩色空间（也称彩色模型或彩色系统） YUV Y指亮度,与YIQ的Y相同 U和V也指色调，不同于YIQ的I和Q 用于彩色电视广播，被欧洲的电视系 统所采用（属于PAL系统） Y分量也可提供黑白电视机的所有影像 信息 彩色空间（也称彩色模型或彩色系统） YCbCr Y指亮度,与YIQ和YUV的Y相同 Cb和Cr由U和V调整得到 JPEG采用的彩色空间 彩色空间转换 1.RGBCMY 2.RGBHSI 3.RGBYIQ 4.RGBYUV 5.RGBYCbCr 1、RGBCMY C1R  M1G Y1B RGB和CMY值都归一化到[0,1] 2、RGBHSI BG H 360BG 1 RGRB  arccos2 1 22 RGRGGB 3 S1minR,G,B RGB 1 IRGB 3 RGB图像和与之对应的HSI图像分量 RGB图像色调 饱和度强度 2、HSIRGB 00H1200 ScosH RI1BI1s 0G1RB cos60H 0 1200H2400HH120 ScosH GI1RI1s 0B1RG cos60H 0 2400H3600HH240 ScosH BI1 0R1GBGI1s cos60H 3、RGBYIQ Y0.2990.5870.114R I0.596 0.2740.322G Q0.2110.5230.312B R10.9560.621Y 0.647I G10.272 B