医学图像处理PPT8.ppt

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1、第九章彩色图像彩色图像的讨论内容彩色图像的基本概念表色系统彩色图像的处理彩色图像的基本概念——色彩人眼对于彩色的观察和处理是一种生理和心理现象，其机理还没有完全搞清楚，因而对于彩色的许多结论都是建立在实验基础之上的。彩色图像的基本概念——色彩的形成光学原理解释的色彩的形成如下图所示,可视光区的波长在400nm~700nm，当光谱采样限制到三个人类视觉系统敏感的红、绿、蓝光波段时，对这三个光谱带的光能量进行采样，就可以得到一幅彩色图像。400nm700nm紫外光红外光可见光区546.1nm435.8nm780nm彩色图像的基本概念——色彩的分布光的吸收率蓝紫色紫蓝色40045050

2、0550600650700nm蓝色蓝绿色绿色黄绿色黄色橙色红橙色红色蓝绿红彩色图像的基本概念——色彩的分布彩色图像的基本概念——色彩的分布红蓝绿青黄紫白彩色图像的基本概念——色彩的描述颜色的描述是通过建立色彩模型来实现的，不同的色彩模型对应于不同的处理目的。CIE（国际照明委员会）在进行大量的色彩测试实验的基础上提出了一系列的颜色模型用于对色彩进行描述。各种不同的颜色模型之间可以通过数学方法互相转换。彩色图像的基本概念——色彩的CIEXYZ描述XYZ三刺激值是利用这些标准观察者配色函数计算得来的。如图所示，x,y表示人类的可见颜色范围。XYZ三刺激值的概念是以色视觉的三元理论为根

3、据。1931年CIE制定了一种假想的标准观察者，配色函数设为:彩色图像的基本概念——色彩的CIECIEL*a*b*描述L:明亮度a:从绿色到红色b:从蓝色到黄色Lab颜色空间是在1976年制定的等色空间，以克服在x，y色度图上相等的距离并不相当于我们所觉察到的相等色差的问题。Lab的概念图彩色图像的基本概念——色彩的CIECIEL*a*b*描述在比较色差时，设A为基准色，B为试料色，A’为与B相同亮度的基准色，ΔEab为色差程度，ΔEab大小决定了色差程度的大小，具体见表。色差程度的鉴定ΔE*ab微量0~0.5轻微0.5~1.5能感觉到1.5~3.0明显3.0~6.0很大6.0~

4、12.0截然不同12.0以上几种常用的表色系除了前面所介绍的两个CIE的具有代表性的表色系之外，对应于不同的研究目的，便产生了为其提供最方便的几种彩色描述方法。几种常用的表色系RGB表色系HSI表色系CMYK表色系YUV表色系YCbCr表色系彩色图像处理方法彩色图像的常规处理彩色补偿彩色平衡彩色图像用于图像目标的识别RGB色系——基本概念CIE规定了以700nm(红)、546.1nm(绿)、435.8nm(蓝)三个色光为三基色。又称为物理三基色。自然界的所有颜色都可以过选用这三基色按不同比例混合而成。R:200G:50B:120黄(255,255,0)黑(0,0,0)绿(0,25

5、5,0)青(0,255,255)蓝(0,0,255)品红(255,0,255)白(255,255,255)红(255,0,0)RGB色系——颜色构成RGB色系——应用场合目前包括计算机显示器、彩色电视机在内的绝大部分图形显示器中。如果采用其他色系进行了处理，最终一定要转换到RGB色系，才能正常显示结果。HSI色系——问题的提出RGB色系虽然是目前各类显示器使用的色系，但颜色的构成与人对颜色的理解方式不同，所以在进行处理与调整时，比较不容易获得准确的参数。HSI色系——基本设计思路这种彩色系统格式的设计反映了人类观察彩色的方式。如：红色又分为浅红和深红色等等。HSI色系——亮度分量

6、II表示光照强度或称为亮度，它确定了像素的整体亮度，而不管其颜色是什么。I:小大HSI色系——亮度(I)效果示意图HSI色系——色度分量HH：表示色度，由角度表示。反映了该颜色最接近什么样的光谱波长。0o为红色，120o为绿色，240o为蓝色。HSI色系——色度（H）效果示意图H=0ºH=60ºH=120ºH=180ºH=240ºH=300ºS：表示饱和度，饱和度参数是色环的原点到彩色点的半径长度。在环的外围圆周是纯的或称饱和的颜色，其饱和度值为1。在中心是中性（灰）色，即饱和度为0。HSI色系——饱和度分量SSHSI色系——饱和度（S）效果示意图S=0S=1S=1/4S=1/2

7、HSI色系——颜色描述黑白IS思考问题：在这个圆柱体上，红色的点顺（逆）时针旋转会变成什么样？上下移动呢？向圆心方向移动呢？HSI色系——与RGB色系的相互转换1.RGB到HSI的转换HSI色系——与RGB色系的相互转换2.HSI到RGB的转换HSI色系——与RGB色系的相互转换HSI色系——与RGB色系的相互转换注意：300~360之间为非可见光谱色，没有定义。CMYK色系——基本概念这种表色系用于印刷行业。是一种减色系统，将从白光中滤出三种原色之后获得的颜色作为其表色系的三原