数字彩色图像基础.ppt

* * * * * Dword : unsigned int, 32 bit Long: 32 bit BITMAPFILEHEADER：14 byte WORD 2 byte, DWORD 4 byte Windows所使用的BMP文件，在开始处有一个文件头，大小为54字节。 保存了包括文件格式标识、颜色数、图象大小、压缩方式等信息，因为我们仅讨论24位色不压缩的BMP，所以文件头中的信息基本不需要注意，只有“大小”这一项对我们比较有用。 图象的宽度和高度都是一个32位整数，在文件中的地址分别为0x0012和0x0016。 54个字节以后，如果是16色或256色BMP，则还有一个颜色表，但24位色BMP没有这个，我们这里不考虑 接下来就是实际的像素数据了。24位色的BMP文件中，每三个字节表示一个像素的颜色。注意，通常使用RGB来表示颜色，但BMP文件则采用BGR，就是说，顺序被反过来了。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 颜色的三个特性-4 明度(Brightness) 视觉系统对可见物体辐射光或发射光多少的感知属性 同一物体因受光不同会产生明度上的变化。 有色表面的明度取决于亮度和表面的反射率 感知的明度与反射率不成正比，认为是一种对数关系 明度的主观感觉值目前无法用物理设备测量 可用亮度(luminance)即辐射的能量来度量 一个极端是黑色(没有光)，另一个极端是白色，在这两个极端之间是灰色 * 颜色的三个特性-5 明度（Brightness） 明度常用垂直轴表示，见图(a) 在图(b)中，七种颜色具有 相同色调和饱和度 不同的明度 底部的明度最小 顶部的明度最大 (a) 垂直轴表示法 (b) 示例 * 饱和度和亮度的关系 同一色调越亮或越暗越不纯。 在饱和的彩色光中增加白光的成分，相当于增加了光能，因而变得更亮了，但是它的饱和度却降低了。 若增加黑色光的成分，相当于降低了光能，因而变得更暗，其饱和度也降低了。 * 颜色的三个特性-6 亮度（ luminance ） 由于明度很难度量，因此国际照明委员会定义了一个比较容易度量的物理量，称为亮度(luminance)。 亮度的值是可度量的，它用单位面积上反射或者发射的光的强度表示 光的强度用“intensity”表示，但在许多中文工具书和科技文献中把“intensity”和“luminance”都翻译成“亮度” 总结：色调与光波的波长有直接关系，亮度和饱和度与光波的幅度有关。 * 颜色空间-1 表示颜色的一种数学方法 对人，可以通过色调、饱和度和明度来定义颜色 对显示设备，用红、绿和蓝发光体的发光量来描述颜色 对打印或印刷设备，使用青色、品红色、黄色和黑色的反射和吸收来产生指定的颜色 通常用三维模型表示 颜色常用代表三个参数的三维坐标来指定，这些参数描述颜色在颜色空间中的位置 * 颜色空间-2 例：如图表示用色调、饱和度和明度构造的HSB (hue, saturation，and brightness) 颜色空间 色调用角度标定，红色标为0°,青色标为180° 饱和度的深浅用半径大小表示 明度用垂直轴表示 HIS（Intensity） 色调-饱和度-明度颜色空间 * HIS/HSB （A）HSI圆锥空间模型 （B）线条示意图：圆锥上亮度、色度和饱和度的关系。 （C）纵轴表示亮度：亮度值是沿着圆锥的轴线度量的，沿着圆锥轴线上的点表示完全不饱和的颜色，按照不同的灰度等级，最亮点为纯白色、最暗点为纯黑色。 （D）圆锥纵切面：描述了同一色调的不同亮度和饱和度关系。 （E）圆锥横切面：色调H为绕着圆锥截面度量的色环，圆周上的颜色为完全饱和的纯色，色饱和度为穿过中心的半径横轴。 * 颜色空间-3 * 肤色模型（Skin model） 肤色检测在人脸检测、手势识别、人体跟踪、敏感图像过滤等问题中得到广泛应用 它通常被作为预处理环节来降低问题求解的计算复杂度 由于种族、光照、背景等因素的影响，准确分割人体肤色区域仍是一个有挑战性的问题 * 肤色模型（Skin model） 肤色在不同颜色空间上的分布 计算机表示中最常用的RGB颜色空间 RGB is developed with CRT as an additive color space It has high correlation, non-uniformity and mixing of chrominance and luminance data. Therefore RGB is not suitable for color analysis and colo