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1、数字图像处理 第7章彩色图像处理常熟理工学院电气与自动化工程学院7.1彩色基础7.1.1什么是彩色7.1.2我们眼中的彩色7.1.3三原色7.1.4计算机中的颜色表示7.2彩色模型7.2.1RGB模型7.2.2CMY、CMYK模型7.2.3HSI模型Matlab实现RGB转换到HSIfunctionhsi=rgb2hsi(rgb)%hsi=rgb2hsi(rgb)把一幅RGB图像转换为HSI图像，%输入图像是一个彩色像素的M×N×3的数组，%其中每一个彩色像素都在特定空间位置的彩色图像中对应红、绿、蓝三个分量。%假如所有的RGB分量是均
2、衡的，那么HSI转换就是未定义的。%输入图像可能是double（取值范围是[0,1]），uint8或uint16。%%输出HSI图像是double，%其中hsi(:,:,1)是色度分量，它的范围是除以2*pi后的[0,1]；%hsi(:,:,2)是饱和度分量，范围是[0,1]；%hsi(:,:,3)是亮度分量，范围是[0,1]。%抽取图像分量rgb=im2double(rgb);r=rgb(:,:,1);g=rgb(:,:,2);b=rgb(:,:,3);%执行转换方程num=0.5*((r-g)+(r-b));den=sqrt((r-
3、g).^2+(r-b).*(g-b));theta=acos(num./(den+eps));%防止除数为0H=theta;H(b>g)=2*pi-H(b>g);H=H/(2*pi);num=min(min(r,g),b);den=r+g+b;den(den==0)=eps;%防止除数为0S=1-3.*num./den;H(S==0)=0;I=(r+g+b)/3;%将3个分量联合成为一个HSI图像hsi=cat(3,H,S,I);>>figure;%调用rgb2hsi的程序段subplot(1,2,1);rgb=imread('AT3_
4、1m4_01.tif');imshow(rgb);title('rgb');subplot(1,2,2);hsi=rgb2hsi(rgb);imshow(hsi);title('hsi');下面是一个调用rgb2hsi函数的程序段，将RGB图像转正HIS空间转换效果如图7.9所示：(a)(b)图7.9RGB转HSI效果图(a)RGB原图，(b)转换后的HSI图(以RGB格式显示)HSI转换到RGBMatlab实现functionrgb=hsi2rgb(hsi)%rgb=hsi2rgb(hsi)把一幅HSI图像转换为RGB图像，%其中hs
5、i(:,:,1)是色度分量，它的范围是除以2*pi后的[0,1]；%hsi(:,:,2)是饱和度分量，范围是[0,1]；%hsi(:,:,3)是亮度分量，范围是[0,1]。%%输出图像分量：%rgb(:,:,1)为红；%rgb(:,:,2)为绿；%rgb(:,:,3)为蓝。%抽取图像分量hsi=im2double(hsi);H=hsi(:,:,1)*2*pi;S=hsi(:,:,2);I=hsi(:,:,3);%执行转换方程R=zeros(size(hsi,1),size(hsi,2));G=zeros(size(hsi,1),size
6、(hsi,2));B=zeros(size(hsi,1),size(hsi,2));%RG扇形(0<=H<2*pi/3)idx=find((0<=H)&(H<2*pi/3));B(idx)=I(idx).*(1-S(idx));R(idx)=I(idx).*(1+S(idx).*cos(H(idx))./...cos(pi/3-H(idx)));G(idx)=3*I(idx)-(R(idx)+B(idx));%BG扇形(2*pi/3<=H<4*pi/3)idx=find((2*pi/3<=H)&(H<4*pi/3));R(idx)=I(
7、idx).*(1-S(idx));G(idx)=I(idx).*(1+S(idx).*cos(H(idx)-2*pi/3)./...cos(pi-H(idx)));B(idx)=3*I(idx)-(R(idx)+G(idx));%BR扇形idx=find((4*pi/3<=H)&(H<=2*pi));G(idx)=I(idx).*(1-S(idx));B(idx)=I(idx).*(1+S(idx).*cos(H(idx)-4*pi/3)./...cos(5*pi/3-H(idx)));R(idx)=3*I(idx)-(G(idx)+B
8、(idx));%将3个分量联合成为一个RGB图像rgb=cat(3,R,G,B);rgb=max(min(rgb,1),0);转换前后的效果如图7.11所示：(a)(b)图7.11HSI转RGB效果图（a）
