【数字图像处理】11.数字图像处理-彩色图像处理ppt课件.ppt

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1、数字图像处理海洋地球科学学院地球探测与信息技术系专业限选课光的色散R、G、B三基色从上到下，依次是（a）彩色图（b）红色分量（c）绿色分量（d）蓝色分量从左到右依次是（a）色调（b）饱和度（c）灰度或者亮度伪彩色增强示例图真彩色效果图饱和度改变的效果第8章彩色图像处理8.1彩色视觉和描述8.2彩色模型8.3伪彩色增强8.4真彩色处理理解彩色视觉基础理解、掌握三基色、色度图理解、对比学习RGB模型、HSI模型等理解、对比学习伪彩色增强和真彩色增强技术教学要求色度图HSI模型伪彩色增强和真彩色增强技术重点第8章彩色图像处理8.1彩色视觉和描述8.1.1彩色视觉基础8.1.2

2、三基色与色匹配8.1.3色度图8.1.1彩色视觉基础颜色的本质是牛顿最早系统研究和发现的。早在18世纪，牛顿通过用三棱镜研究对白光的折射就已发现白光可被分解成一系列从紫到红的连续光谱，从而证明白光是由不同颜色(而且这些颜色并不能再进一步被分解)的光线相混合而组成的。这些不同颜色的光线实际上是不同频率的电磁波。人的视觉将不同频率的电磁波感知为不同的颜色。8.1.1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

3、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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546.1nm435.8nm880nm感兴趣的范围：红外区、可见光区一直到紫外光区。8.1.1彩色视觉基础人的色觉的产生是一个复杂的过程，它有一系列要素。首先，色觉的产生需要一个发光光源。光源的光通过反射或透射方式传递到眼睛，被视网膜细胞

4、接收引起神经信号，然后人脑对此加以解释产生色觉。由于人感受到的物体颜色主要取决于反射光的特性，所以如果物体比较均衡地反射各种光谱，则人看起来物体是白的。而如果物体对某些光谱反射的较多，则人看起来物体就呈现相对应的颜色。如绿色物体反射具有500~580nm范围的光，吸收其他波长光的多数能量。8.1.1彩色视觉基础8.1.2三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）8.1.2三基色与色匹

5、配三种感受细胞反应：反应曲线：分布较宽，互相重叠三种感受细胞的反应曲线根据人眼结构，所有颜色都可看作是3个基本颜色——红(R，red)，绿(G，green)和蓝(B，blue)——的不同组合。为了建立标准，国际照度委员会(CIE)早在1931年就规定3种基本色的波长分别为R：700nm，G：546.1nm，B：435.8nm。由于光源的光谱是连续渐变的，所以并没有一种颜色可准确地叫做红、绿、蓝，并不是仅这三种波长的光可以产生红、绿、蓝。反过来，并不是仅3个固定的R，G，B分量就可组成所有颜色。（后面讨论）R:200G:50B:1208.1.2三基色与色匹配三色混合/匹配

6、：相加配对：CrR+gG+bBR，G，B：三原色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+gG8.1.2三基色与色匹配国际照度委员会CIE设定的彩色R，G，BCIE设定的彩色R，G，B区分颜色常用3种基本特性量：亮度、色调和饱和度。亮度：与物体的反射率成正比，如果无彩色就只有亮度1个维量的变化。对彩色光来说，颜色中掺入白色越多就越明亮，掺入黑色越多亮度就越小。色调：是与混合光谱中主要光波长相联系的。饱和度：与一定色调的纯度有关，纯光谱色是完全饱和的，随着白光的加入饱和度逐渐减少。（浓淡）8.1.3色度图（重点）彩色的三种

7、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8.1.3色度图（重点）8.1.3色度图8.1.3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）：8.1.3色度图色度图（重点）：(舌形图)借助于已归一化的三个色系数xXyYz=1(x+y)红色色系数绿色色系数白色橙色8.1.3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