静态图像处理ppt课件.ppt

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1、第4章静态图像处理4.1图像的基本知识4.2图像的压缩技术4.3图像编码技术的国际标准4.4图像的采集4.5Photoshop图像处理技术4.6小结7/30/202114.1图像的基本知识4.1.1颜色与混色法4.1.2彩色空间4.1.3图像的显示和存储7/30/202124.1.1颜色与混色法视觉特性与某一单色光相同的彩色视觉，可由具有不同光谱成分的色光组合所代替。利用这个原理，我们可以由几个基本的色彩，配出其他的色彩。人眼的亮暗感觉是相对的。人眼可以在相当宽的一个亮度范围内工作，但是却不能同时感受到所有的亮度。利用

2、这一点，我们不需要恢复景物的真实亮度，也能给人同样的亮度感觉。人眼可产生色彩浓淡的感觉。通常，如果在颜色中混入白光，颜色的饱和度就会降低。7/30/20213基色原理与混色法相加混色法我们的彩色显示器可以发出红绿蓝三种波长的光。这三种光的不同比例的相加构成了实际的显示器表示的颜色。我们把这种由基色光按不同比例相加获得不同色光叫做相加混色法。红色+绿色=黄色红色+蓝色=品红绿色+蓝色=青色红色+绿色+蓝色=白色7/30/20214相减混色法在印刷、绘图时，我们的纸张是不会发光的，它只能反射环境光产生颜色。纸张上的内容产生

3、的色彩实际上是色彩颜料吸收了环境光中的特定波长的光而导致的。我们在相减混色法中使用青色（Cyan）、品红（Magenta）和黄色（Yellow）作为基色，又叫CMY模型。在实际中我们在产生黑色时，通常直接用黑色的颜料，而不是使用三种颜料混合得到。因此我们的减色模型模型实际上又多了一种颜色黑色（Black）。因此我们又叫减色模型为CMYK模型。7/30/20215相减混色法混色示意图黄青品红红绿黑蓝7/30/202164.1.2彩色空间RGB彩色空间F=r(R)+g(G)+b(B)如果每种颜色以8位二进制位来表示，那么可

4、以表示的色彩为224=1,670万种颜色，这也就是我们常说的真彩色。计算机的显示器就是使用RGB模型显示颜色的。7/30/20217YUV和YIQ色彩空间对于彩色电视系统，通常把彩色图像信号，经分色、放大、校正后得到RGB三分量，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R－Y、B－Y即U和V，最后由发送端将亮度和色差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。这就是我们常用的YUV色彩空间。这样做的好处是：Y和色度信号U、V是分离的。没有U、V分量只有Y分量，那么得到的就是图像的黑白灰度图。YUV三个分量在一起就是

5、彩色图像。7/30/20218YUV与RGB的转换关系亮度公式：Y＝0.3R+0.59G+0.11B7/30/20219HIS彩色空间H(Hue)表示颜色的色调，S(Saturation)表示颜色的饱和度，I(Intensity)表示颜色的亮度。这种表示法又叫画家表示法。如果S和I都设置为1（100%），那么改变H值就可以得到不同的纯颜色，减小S就得到了渗入白色光的效果，而减小I,颜色就会变暗，相当于加入了黑色。利用这种彩色空间，我们容易选择需要的颜色。7/30/2021104.1.3图像的显示和存储可以用一定长度的二

6、进制数来分别表示色彩的红绿蓝三分量的强度值。对于RGB8:8:8，它可以生成的颜色数为224种，人眼是很难分辨出这么多的颜色的。我们通常称这种彩色叫全彩色。对于一幅具体的图像，它使用的颜色可能远远少于224种，这样，我们通常将它用到的颜色做成一个表（调色板），在图像的各像素中只记录像素颜色对应的调色板中的颜色索引号。这种图像存储方式构成的图像我们称为伪彩色(PseudoColor)图像，我们把这种做颜色索引表的过程叫索引颜色。7/30/202111其他影响图像存储的因素创建图像时，我们可能使用一些图形方法。为了编辑的方

7、便，我们也需要一些文件格式来支持各种编辑信息的存储。7/30/202112常用的图像文件格式BMPGIFTIFFPNGJPEGPCXPSD7/30/2021134.2图像的压缩技术4.2.1图像压缩的原理4.2.2经典编码技术4.2.3第二代图像编码技术7/30/2021144.2.1图像压缩的原理相关性压缩在场景不变时，两帧画面之间实际上只有一些细小的差别。在同一帧内，相邻像素之间也具有一定的相关性。去除图像的相关性，这样就有效减少了图像的冗余，达到了压缩数据的目的。7/30/202115非相关性压缩在不同的情况下，

8、人对信号失真的分辨能力是不一样的。当观看运动图像时，人对灰度等级和细节的分辨能力均会降低。对于图像的细节，人眼的色彩感觉又不太敏感。当人眼对图像的某种特性的感受性提高时，那么对图像其他特性的感受性就会降低。可以允许图像编码的一些更大的失真，从而达到减小数据量的目的。人们采用了自适应技术，可以根据图像的每一局部特点来决定采样的频率和