数字图像处理-胡学龙等-第08章-彩色图像处理ppt课件.ppt

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1、8.1.2三基色原理由三基色混配各种颜色通常有两种方法：相加混色法。彩色电视机上的颜色。相减混色法。彩色电影、幻灯片、绘画原料相加混色和相减混色的主要区别：（1）相加法是由发光体发出的光相加而产生的各种颜色，而相减法是先有白色光，然后从中减去某些成份（吸收）得到各种颜色。（2）相加混色的三基色是红、绿、蓝，而相减混色的三基色是黄、青、品红。相加混色的补色就是相减混色的基色。（3）相加混色和相减混色有不同的规律。Grassman（格拉斯曼）定律指出了视觉对颜色的响应取决于红、绿、蓝三输入量的代数和。（1）所有颜色都可以用相互独立的三基色混合得到；（2）假如三基色的混合比相等，则色调和色饱

2、和度也相等；（3）任意两种颜色相混合产生的新颜色与采用三基色分别合成这两种颜色的各自成份混合起来得到的结果相等；（4）混合色的光亮度是原来各分量光亮度的总和。颜色向量C的计算CIE(国际照明委员会）的R、G、B颜色表示系统。选择标准红色（波长：700nm)，绿色（波长：546.1nm)和蓝色（波长：435.8nm)三种单色光作为表色系统的三基色。颜色向量C红（R）、绿（G）、蓝（B）三刺激值所构成的（R，G，B）向量的和构成。C=RR0+GG0+BB0（8.1）R、G、B为C的三刺激值（tristimulusvalues）（R0，G0，B0）称为原刺激值，是单位向量。图8.2颜色的向量

3、表示与光谱三刺激值（a）颜色的向量表示（b）光谱三刺激值8.1.3光度学基本知识光度学光学中研究光的辐射、吸收、照射、反射、散射、漫射等度量的学科同时结合视觉特征来确定光的度量及吸收的单位。在可见光谱段以外的景物图像也可用类似的方法。可见光谱段以外所形成的图像，其处理的各个过程也常常要变换成人眼可以观察的图像例如热成像、X光照片等光度学中的基本概念1.光通量光源以电磁波的形式辐射出的光功率称为光通量，单位是流明（lm)2.发光强度设某个点光源向各方向都均匀辐射，则可定义发光强度为发射到单位立体角的光通量增强与该单位角的比值。单位：坎（cd)3.视敏度:人眼对不同波长的可见光的敏感程度不

4、同，根据人眼对不同波长敏感程度可得到一曲线，称为视敏感曲线。4.亮度亮度是发光面的明亮程度的度量，它决定于单位面积的发光强度，单位为cd/m2。5.照度照度指照射在单位面积上的光通量，单位为勒（lx）。8.2颜色空间的表示及其转换实际应用中常用的颜色空间（colorspace)有RGB、HSV、HSI、YUV、YIQ等。常用的颜色空间可分为两类面向硬设备的应用RGB颜色空间，如：彩色显示器、打印机等面向以彩色处理为目的的应用HSI颜色空间以及HSV颜色空间8.2.1RGB模型颜色模型(colormodel)规定了颜色的建立、描述和观察方式。颜色模型都是建立在三维空间中的,与颜色空间密不

5、可分。RGB模型用三维空间中的一个点来表示一种颜色，如图8.3每个点有三个分量，分别代表该点颜色的红、绿、蓝亮度值亮度值限定在[0，1]。图8.3RGB模型坐标任一基色均没有亮度，即原点为黑色；三基色都达到最高亮度则表示为白色；亮度较低且等量的三种基色产生灰色，所有这些点均落在彩色立方体的对角线上，称该对角线为灰色线；三个角对应三基色-红、绿、蓝其余三个角对应三补色-黄、青、品红图8.4图像的R、G、B分解（a）原图像（b）R分量（c）G分量（d）B分量图8.2.2Munsell模型某个颜色可以唯一地用一个色调（H）、色纯度（C）及亮暗值（V）的颜色片来表示，如图8.5所示。色调沿圆周

6、分成10个区域，其中5个是主色调，5个是中间色调。分别是红、红黄、黄、黄绿、绿、蓝绿、蓝、蓝紫、紫、紫红。色纯度表示了色的浓淡，从中心向外逐渐增强。颜色的亮暗分成11个等级，记为0到10级，其中0级对应黑而10级对应白。图8.5Munsell彩色空间Munsell颜色空间具有的特点（1）坐标之间的心理感知独立性。可以独立感知各颜色分量的变化；（2）线性伸缩性。可感知的颜色差是与颜色分量的相应样值上的欧氏测度之间的距离成比例的。（3）该空间在感知上并不是均匀的也不能直接根据加色原理进行组合。8.2.3HSV模型在许多应用系统中，大量应用HSV模型HSV（Hue,Saturation,Va

7、lue)模型由色度（H），饱和度（S），亮度（V）三个分量组成与人的视觉特性比较接近。重要性消除了亮度成分V在图像中与颜色信息的联系色调H和饱和度S分量与人的视觉感受密切相关。图8.6HSV颜色模型（a）HSV颜色模型（b）颜色轮（colorwheel)（c）柱形彩色空间在颜色轮上，主要颜色沿一个园均匀分布，次要颜色位于主要颜色之间，例绿色位于黄色和青色之间，因此黄色和青色可产生绿色，每种颜色与它的补色相对。HSV颜色空间目前广泛应用于计算机图