CH07 彩色图象处理

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1、第7章彩色图象处理7.1彩色视觉和描述7.2彩色模型7.3伪彩色增强7.4真彩色处理章毓晋(TH-EE-IE)7.1彩色视觉和描述{颜色知觉}7.1.1彩色视觉基础7.1.2三基色与色匹配7.1.3色度图章毓晋(TH-EE-IE)7.1.1彩色视觉基础彩色和颜色颜色可分为无彩色和有彩色两大类无彩色指白色、黑色和各种深浅程度不同的灰色能够同样吸收所有波长光的表面看起来是灰色的，反射的光多显浅灰色，反射的光少显深灰色以白色为一端，通过一系列从浅到深排列的各种灰色，到达另一端的黑色，这些灰色可以组成一个黑白系列！彩色指除去上

2、述黑白系列以外的各种颜色！通常所说的颜色一般多指彩色章毓晋(TH-EE-IE)7.1.2三基色与色匹配三种基本色：红（R，red）：700nm绿（G，green）：546.1nm蓝（B，blue）：435.8nm三种补色：品红（M，magenta，即红加蓝）蓝绿（C，cyan，即绿加蓝）黄（Y，yellow，即红加绿）章毓晋(TH-EE-IE)7.1.2三基色与色匹配三种感受器：反应曲线：分布较宽，互相重叠章毓晋(TH-EE-IE)7.1.2三基色与色匹配三色混合/匹配：相加配对：CrR+gG+bBR，G，B：三原色

3、r，g，b：比例系数，r+g+b=1仅相加不能配对时：CrR+gG–bBbB+CrR+gG章毓晋(TH-EE-IE)7.1.2三基色与色匹配国际照度委员会CIE设定的彩色R，G，B章毓晋(TH-EE-IE)彩色的三种基本特性量：辉度：与物体的反射率成正比色调：与光谱中光的波长相联系饱和度：与一定色调光的纯度有关色调和饱和度合起来称为色度彩色可用辉度和色度共同表示7.1.3色度图章毓晋(TH-EE-IE)7.1.3色度图设每种刺激量的比例系数为x，y，z，则有C=xX+yY+zZ三个色系数（归一化）：章毓晋(TH-E

4、E-IE)7.1.3色度图色度图：(舌形图)借助于已归一化的三个色系数xXyYz=1(x+y)章毓晋(TH-EE-IE)7.1.3色度图在色度图中：(1)每点都对应一种颜色(2)边界上的点代表纯颜色，中心点处纯度为零(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章毓晋(TH-EE-IE)7.2彩色模型7.2.1面向硬设备的彩色模型诸如彩色显示器或打印机之类的硬设备(RGB模型，CMY模型)7.2.2面向视觉感知

5、的彩色模型以彩色处理为目的的应用(HSI模型，HSV模型)章毓晋(TH-EE-IE)7.2.1面向硬设备的彩色模型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章毓晋(TH-EE-IE)RGB模型：7.2.1面向硬设备的彩色模型章毓晋(TH-EE-IE)CMY模型：主要用于彩色打印，这三种补色可分别由从白光中减去三种基色而得到从

6、CMY到RGB的转换为7.2.1面向硬设备的彩色模型章毓晋(TH-EE-IE)I1，I2，I3模型：将彩色用RGB的不同组合来表达I1是最佳特征，I2是次佳特征变型7.2.1面向硬设备的彩色模型章毓晋(TH-EE-IE)归一化颜色模型：对观察方向、物体几何、照明方向和亮度变化具有不变性7.2.1面向硬设备的彩色模型章毓晋(TH-EE-IE)7.2.2面向视觉感知的彩色模型HSI模型：H表示色调（hue）S表示饱和度（saturation）I表示密度（intensity，对应成象亮度和图象灰度）两个基本特点：I分量与图象

7、的彩色信息无关H和S分量与人感受颜色的方式紧密相连（合称色度）章毓晋(TH-EE-IE)HSI模型表示：7.2.2面向视觉感知的彩色模型章毓晋(TH-EE-IE)7.2.2面向视觉感知的彩色模型从RGB转换到HSI：{P.169}章毓晋(TH-EE-IE)7.2.2面向视觉感知的彩色模型从HSI转换到RGB：(1)当H在[0,120]之间：章毓晋(TH-EE-IE)7.2.2面向视觉感知的彩色模型从HSI转换到RGB：(2)当H在[120,240]之间：章毓晋(TH-EE-IE)7.2.2面向视觉感知的彩色模型

8、从HSI转换到RGB：(3)当H在[240,360]之间：章毓晋(TH-EE-IE)7.2.2面向视觉感知的彩色模型HSV模型一般用六棱锥（hexcone）来表示H同HSI模型章毓晋(TH-EE-IE)7.3伪彩色增强原理人眼对颜色比对灰度有较大的分辨能力对灰度：几十对彩色：几千分类(1)伪彩色增强方法(2)真彩色增强方法章毓