彩色图像处理打印.ppt

第6章 彩色图像处理 在图像处理中，颜色的运用受两个主要因素 推动： 颜色是一个强有力的描绘子，它常常可简化目标物的识别和提取。 人可以辨别几千种不同的颜色，但只能区分出几十种灰度级，这使得颜色在人工图像分析中显得特别重要。 第6章 彩色图像处理 彩色图像处理分为两大类： 全彩色处理 图像为彩色图 伪彩色处理 图像为灰度图，为每个灰度区间赋予不同的颜色而成为彩色图 第6章 彩色图像处理 本章内容可分为三大块： 颜色基础知识和颜色模型 伪彩色处理 全彩色处理 可见范围电磁波谱的波长组成 白光通过棱镜看到的色谱 1966年英国人艾萨克.Newton，三棱镜实验 证明了白光是所有可见光的组合 6.1 彩色基础 人眼所感知到的物体的颜色由物体反射光的特性所决定。 灰度级——仅提供了一个亮度的标量度量，它的范围从黑色到灰色最终到白色。 人眼内的锥状体分为三类，分别对红、绿、蓝光敏感。 对红光敏感的锥状体占65% 对绿光敏感的锥状体占33% 对蓝光敏感的锥状体占2%(敏感度最高) 6.1 彩色基础 6.1 彩色基础 三原色相加产生二次色: 红+蓝=品红 绿+蓝=青 红+绿=黄 深红、青、黄称为合成色 它们是颜料的三原色 光的原色与颜料的原色区别： 颜料的原色被定义为：减去或吸收光的一种原色，并反射或传输另外两种原色。因此，颜料的原色是品红色、青色和黄色，而二次色是红色、绿色和蓝色。 将三种颜料原色或与二次色对应的原色的适当混合，即可产生黑色。 相减混色 利用颜料和染料等的吸色性质可以实现相减混色。  相减混色就是从白光中滤去某种颜色而得到另一种颜色。 ◆ 相减混色的基色为青、品红色、黄。 白色 – 红色 = 青色 白色 – 绿色 = 品红色 白色 – 蓝色 = 黄色 白色 – 绿色 – 红色 – 蓝色 = 黑色 6.1 彩色基础 颜色的特性： 亮度：光作用于人眼时引起明亮程度的感觉。一般情况下，彩色光所包含的能量大则显得亮，反之则暗。 色调：任何一种颜色的光都是由若干波长不同的光混合而成，其中比重最大的那种光的颜色即为色调。 饱和度：由色调所对应光在混合光中的比重决定。也可理解该纯色光被白光冲淡的多少，白光越多饱和度越低。 色调和饱和度统称为色度。 形成任何特殊彩色的红、绿、蓝的数量称为三色值，并分别表示为X,Y,Z。这样，一种颜色就可由其三色值系数定义为： CIE色度图 （舌形图） 借助于已归一化的 三个色系数 x ? X y ? Y z = 1 ? (x + y) 6.1 彩色基础 在色度图中： (1)每点都对应一种颜色 (2)边界上的点代表纯颜色，等能量点C处纯度为零 (3)连接任两端点的直线上的各点表示将这两端点所代表的颜色相加可组成的一种颜色 (4)过C点直线端点的两彩色为互补色 (5)三角形包含由三顶点可组成的彩色 6.2 彩色模型 彩色模型(也称彩色空间或彩色系统)是为了按照某种标准来指定颜色。 从本质上说，彩色模型是一个坐标系统，在该系统下的一个子空间中，每种颜色都对应其中一个点。 6.2 彩色模型 彩色模型的设计通常是为了便于硬件实现或 便于对颜色的控制。 RGB（红、绿、蓝）模型：在彩色显示器、彩色摄像机中广泛使用 CMY（青、品红、黄） / CMYK（青、品红、黄、黑）模型：用于彩色打印 HIS（色调、饱和度、亮度）模型：与人描述和解释颜色的方式最接近，便于人为指定颜色；同时该模型将颜色和灰度信息分开，便于应用灰度图像处理技术来处理彩色图像。 6.2.1 RGB彩色模型 RGB彩色立方体示意图 RGB模型 建立在笛卡儿坐标系统里，其中三个轴分别为R，G，B， 模型的空间是个正方体，原点对应黑色，离原点最远的顶点对应白色 从黑到白的灰度值分布在从原点到离原点最远顶点间的连线上，而立方体内其余各点对应不同的颜色，可用从原点到该点的矢量表示 6.2.1 RGB彩色模型 用RGB彩色模型表示的图像包含有3个图像分量，分别与红、绿、蓝三原色相对应。 当送入RGB监视器时，这三幅图像在荧光屏上混合产生一幅合成的彩色图像。 在RGB空间中，用于表示每一像素的比特数称为像素深度。 如24比特深度的图像通常称为全彩色或真彩色图像 6.2.1 RGB彩色模型 (a) 生成模型中横截 面(127,G,B)的彩 色RGB图像 (b) 模型中三个隐藏 的表面彩色平面 6.2.1 RGB彩色模型 安全RGB 颜色(全系 统安全颜 色/安全 Web颜色 /安全浏览 器颜色) 6.2.2 CM