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1、第七章彩色图像一、彩色的描述原理：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第七章彩色图像二、感兴趣的范围：红外区、可见光区一直到紫外光区。三、多光谱图像：光谱采样不限于三个波段，即为多光谱图像。其研究课题最多的是在遥感领域。7.1几种常用的表色系统前面我们已经提到，当在三基色光波段的光谱采样时，可以形成彩色图像。但是为了不同的研究目的，便产生了为其提供最
2、方便的几种彩色描述方法。一、RGB色系国际照明委员会（CIE）规定以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通过选用这三基色按不同比例混合而成。一、RGB色系R:200G:50B:120黄(255,255,0)黑(0,0,0)绿(0,255,0)青(0,255,255)蓝(0,0,255)品红(255,0,255)白(255,255,255)红(255,0,0)二、HSI色系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。二、HSI色
3、系I：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。二、HSI色系H：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（既彩虹中的那种颜色）0o为红色，120o为绿色，240o为蓝色。0o到240o覆盖了所有可见光谱的颜色，240o到300o是人眼可见的非光谱色（紫色）。二、HSI色系S：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）影调，即饱和度为0。二、HSI色系黑白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
4、？上下移动呢？向圆心方向移动呢？二、HSI色系1.RGB到HSI的转换：二、HSI色系2.HSI到RGB的转换1）二、HSI色系2.HSI到RGB的转换2）二、HSI色系2.HSI到RGB的转换3）三、YUV电视信号表色系在这种表色系统中Y：亮度；U，V：色差信号。目的是为了可以与黑白电视兼容。电视信号在发射时，转换成YUV形式，接受时再还原成RGB三基色信号，由显像管显示。三、YUV电视信号表色系1.RGB到YUV的转换三、YUV电视信号表色系2、YUV到RGB的转换四、YCbCr色系这是常用于彩色图像压缩时的一种表色系统。Y:代表亮度；C
5、b、Cr：代表色差。四、YCbCr色系与YUV表色系统不同的是它充分考虑了色彩组成时RGB三色的重要因素。YUV考虑的是简单，YCbCr考虑的是压缩时可以充分取出冗余量。四、YCbCr色系1.RGB到YCbCr的转换四、YCbCr色系2.YCbCr到RGB的转换7.2彩色图像处理在灰度图像处理中我们讨论了灰度级的修正，图像的平滑滤波，图像的锐化处理等方法，在彩色图像中仍旧需要也可以进行这些处理。一、彩色补偿1.问题的提出：在某些应用中，目标是分离出主要或完全是颜色不同的各种类型的物体。由于常用的彩色图像设备具有较宽而且相互覆盖的光谱敏感区，加
6、上待拍摄图像的染色是变化的，所以很难在三个分量图中将物体分离出来。这种现象称为颜色扩散。一、彩色补偿2.彩色补偿算法1）在画面上找到主观视觉看是纯红、绿、蓝的三个点。（如果可以根据硬件知道频段的覆盖则无须这样做）。它们的理想值为：一、彩色补偿2）计算R*,G*,B*的值考虑到彩色补偿之后图像的亮度不变，对R*,G*,B*的计算如下：一、彩色补偿3）构造变换矩阵将所取到的三个点的GRB值分别如下所示构成彩色补偿前及补偿后的两个矩阵A1和A2。一、彩色补偿4）进行彩色补偿设分别为新、旧图像的像素值，则：其中：一、彩色补偿3.彩色补偿的作用：可以通
7、过不同的颜色通道提取不同的目标物。二、彩色平衡1.问题的提出：当一幅彩色图像数字化后，在显示时颜色经常看起来有些不正常。这是因为色通道的不同敏感度、增光因子、偏移量等原因导致。称之为三基色不平衡。将其校正的过程就是彩色平衡。二、彩色平衡2.彩色平衡算法：1）从画面中选出两点颜色为灰色的点，设为：二、彩色平衡2)设以G分量为基准，匹配R和B分量，则：三、彩色平衡3)由求出：k1和k2求出：l1和l2二、彩色平衡4)用得到的图像就是彩色平衡后的图像。7.3用彩色信息进行图像识别对灰度图像：灰度跳变的视觉反映是边界的存在。对彩色图像：颜色跳变的视觉
8、反映是边界的存在。7.3用彩色信息进行图像识别本节中，我们给出一个实例对基于彩色信息的图像识别加以讨论。7.3用彩色信息进行图像识别的NNF7.3用彩色信息进行图像
