第4章数字图像处理彩色图像增强.pptVIP

;;颜色模型;锥状细胞 ;杆状细胞 ;英国人Newton，三棱镜实验 证明了白光是所有可见光的组合。;1931年，国际照明委员会（CIE）规定用700nm、546.1nm、435.8nm的单色光作为红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色 R代表红光，为大红色相，红中具有黄味； G代表绿光，为比较香嫩的绿色色相 B代表蓝紫光，色相为蓝中带有紫味 根据三原色原理，任意彩色的颜色方程为： F=α(R) + β(G) + γ(B) 其中αβγ是红绿蓝三色的混合比例，称为三色系数 颜色模型指的是某个三维颜色空间中的一个可见光子集，它包含某个色彩域的所有色彩;CIE（国际照明委员会） 1931年，CIE规定了三种标准原色x,y,z,用于颜色匹配，三种对应的颜色匹配函数如下：;对于可见光谱中的任何主波长的光，都可以用这三个标准原色的叠加来匹配 注意：没有一个输出设备能够精确输出CIE图像，因为输出设备均有固定的墨和颜色，固定的几种颜色不能够表达所有可以看见的颜色;对于可见光谱中的任意一种颜色C，可以找到一组权（X,Y,Z），使得：C=xX+yY+zZ,即用CIE原色匹配C,下图为XYZ空间中包含所有可见光的锥体;可以把与平面X+Y+Z=1相交的色度值(x,y,z)中的(x,y)绘制成CIE色度图，如图。;CIE色度图主要有两种用途： 用色度图计算任何颜色的主波长和纯度;CIE色度图主要有两种用途： 定义颜色域(Color Ranges)以便显示叠加颜色的效果;; 常见的色彩模型有RGB模型、CMYK模型、HSV模型、YIQ模型等。每种模型都有它自己的特点和适用范围,它们可以根据需要相互转换。 ;RGB模型单位立方体 ;CMY(K)模型;;C=255-R M=255-G Y=255-B;YIQ模型;HSI模型是Munseu提出的， 它反映了人的视觉系统观察彩色的方式，在艺术上经常使用HSI模型。HSI模型中，H 表示色调(Hue)，S 表示饱和度(Saturation)， I 表示亮度(Intensity，对应成像亮度和图像灰度)。该模型的建立基于两个重要的事实： 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联的。 这些特点使得HSI模型非常适合借助人的视觉系统来感知彩色特性的图像处理算法;HSI模型; 图中的色相环描述了色相和饱和度两个参数。色相由角度表示，它反映了该彩色最接近什么样的光谱波长。一般假定0°表示的颜色为红色， 120°的为绿色， 240°的为蓝色。0°到240°的色相覆盖了所有可见光谱的彩色，在240°到300°之间为人眼可见的非光谱色（紫色）。饱和度是指一个颜色的鲜明程度，饱和度越高，颜色越深， 如深红，深绿。饱和度参数是色环的原点（圆心）到彩色点的半径的长度。由色相环可以看出，环的边界上纯的或饱和的颜色， 其饱和度值为1。在中心是中性（灰色）阴影， 饱和度为0。; RGB 转换到HSI 对任何3个［0， 1］范围内的R、G、B 值，其对应HSI模型中的I、S、H 分量的计算公式为 ;HSI到RGB;HSV 颜色模型;HSV 颜色模型;从RGB立方体的白色顶点，顺主对角线向原点方向投影，可得到一个正六角形，此正六角形是HSV圆锥顶面的一个真子集 RGB空间的主对角线对应于HSV空间的V轴;; 真彩色增强 假彩色增强：把真实的自然彩色图像或遥感多光谱图像处理成假彩色图像。 伪彩色增强：把黑白图象处理成伪彩色图象。;伪彩色增强;伪彩色增强基本目的;;3. 频域滤波;;c2;;;m=8; 将黑白图像或者单色图像的各个灰度级匹配到彩色空间中的一点，从而使单色图像映射成彩色图像。黑白图像中不同的灰度级赋予不同的彩色。 ;灰度级-彩色变换法;将每一个像元的灰度值通过三个独立变换分别产生红、绿、蓝三个分量图像，然后将其合成为一幅彩色图像。;频域滤波法; 频域滤波法输出图像的伪彩色与原图像的灰度级无关，而是取决于灰度图像中不同的频率成分。;? 处理方法;有M×N个向量c(x,y)。;然而，单独的彩色分量的处理结果并不总等同于在彩色向量空间的直接处理。为了使每一彩色分量处理和基于向量的处理等同，必须满足两个条件： 第一,处理必须对向量和标量都可用。 第二，对向量每一分量的操作对于其他分量必须是独立的。;? 单分量变换增强;;一幅图像可以分解为RGB三个分量，也可以分解为H,S,I三个分量。由于人眼对H,S,I三个分量的感受是比较独立的，所以在HSI空间有可能只使用三个变换之一就可以了。 一种简便常用的真彩色增强方法的基本步骤为： 1）将R,G,B分量图转化为H,S,I分量图 2）利用对灰度图增强的方法增强其中的一个分量图3）再将结果转换为用R,G,B分量图来显