數(shù)字圖像處理：Ch5 彩色圖像處理

1、Ch5 彩色圖像處理本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握RGB、CMY、HSI顏色空間特性及互相轉(zhuǎn)換的方法，彩色圖像處理的方法5.1 顏色模型及轉(zhuǎn)換（RGB, CMY, HSI）5.2 彩色圖像處理 5.2.1 彩色變換5.2.2 補(bǔ)色5.2.3 彩色分層5.2.4 直方圖均衡5.2.5 平滑和銳化白光是由不同顏色（這些顏色不能再進(jìn)一步分解）的光線相混合而組成的若一個(gè)物體反射某種顏色的光，則物體呈現(xiàn)相應(yīng)顏色5.1 顏色模型及轉(zhuǎn)換顏色模型：抽象表示和描述顏色的方法-RGB 模型-CMY 模型-HSI 模型.5.1 顏色模型及轉(zhuǎn)換 1) RGB模型RGB彩色模型表示的圖像由三個(gè)分量圖像組成，每種原色一幅分量圖像5.

2、1 顏色模型及轉(zhuǎn)換像素深度：用于表示每個(gè)像素的比特?cái)?shù)。So，灰度圖像的像素深度是？RGB圖像的像素深度是？RGB顏色總數(shù)是？紅青黃藍(lán)綠洋紅(0,1,0)(0,0,1)(1,0,0)白黑RGB立方體色彩模型彩色圖像R分量圖像G分量圖像B分量圖像5.1 顏色模型及轉(zhuǎn)換RGB和CMY值都?xì)w一化到了0,1 2) CMY(青Cyan、洋紅Magenta、黃Yellow) 用在大多數(shù)在紙上沉積彩色顏料的設(shè)備，如彩色打印機(jī)和復(fù)印機(jī)。5.1 顏色模型及轉(zhuǎn)換 2) CMY(青Cyan、洋紅Magenta、黃Yellow) 用在大多數(shù)在紙上沉積彩色顏料的設(shè)備，如彩色打印機(jī)和復(fù)印機(jī)。等量的顏料原色，青色、洋紅色和黃

3、色，可生成黑色。實(shí)際上，為打印組合的這些顏色所產(chǎn)生的黑色不純。因此，為了生成真正的黑色（即在打印中起主要作用的顏色），加入第四種顏色黑色，構(gòu)成CMYK模型，K是Key Plate的首字母。 RGB對(duì)于圖像顏色生成來(lái)說(shuō)是理想的（如用相機(jī)獲取圖像、在顯示器上顯示圖像），但在用于顏色描述時(shí)有許多的限制3) HSI模型H(Hue)：色調(diào)，表示顏色，與波長(zhǎng)有關(guān)，取值0-360S(Saturation)：飽和度，表示色純度，即單色光中滲入白光的程度，取值0-1或0-100I(Intensity)：強(qiáng)度，表示人眼感知顏色的強(qiáng)弱程度，它和能量大小及人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的感知能力有關(guān)，取值0-1或0-100 5.1

4、顏色模型及轉(zhuǎn)換白紅綠藍(lán)S0I黑240120HHSI柱形顏色模型3) HSI模型0紅藍(lán)240綠120HS色環(huán)5.1 顏色模型及轉(zhuǎn)換3) HSI模型 兩個(gè)特點(diǎn)： I分量與圖像的彩色信息無(wú)關(guān) H和S分量與人感受顏色的方式是緊密相連的 將亮度 ( I ) 與色調(diào)（H）和飽和度（S）分開， 在分析反映色彩本質(zhì)的色調(diào)和飽和度時(shí)，可避免光照明暗 ( I ) 的干擾 廣泛用于計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像檢索和視頻檢索5.1 顏色模型及轉(zhuǎn)換H分量圖像S分量圖像I分量圖像彩色圖像4) RGB、HSI彩色空間轉(zhuǎn)換5.1 顏色模型及轉(zhuǎn)換5.1 顏色模型及轉(zhuǎn)換4) RGB、HSI彩色空間轉(zhuǎn)換5.2 顏色圖像處理5.2.1 彩色變換

5、5.2.2 補(bǔ)色5.2.3 彩色分層5.2.4 直方圖均衡5.2.5 平滑和銳化根據(jù)所需，在單一彩色模型內(nèi)處理彩色圖像的某通道分量，5.2.1 彩色變換CyanMagentaYellowBlack彩色圖像的某通道分量變換后的值課本圖6.30RedGreenBlueHueSaturationIntensity5.2.1 彩色變換0紅藍(lán)240綠120HS色環(huán)課本圖6.30在RGB和CMY(K)空間，調(diào)整圖像亮度和對(duì)比度意味著用相同變換函數(shù)映射3(或4)個(gè)彩色分量；在HSI彩色空間，則僅改進(jìn)亮度分量。5.2.1 彩色變換調(diào)整亮度和對(duì)比度課本圖6.355.2.1 彩色變換調(diào)整亮度和對(duì)比度在RGB和CM

6、Y(K)空間，調(diào)整圖像亮度和對(duì)比度意味著用相同變換函數(shù)映射3(或4)個(gè)彩色分量；在HSI彩色空間，則僅改進(jìn)亮度分量。課本圖6.355.2.1 彩色變換調(diào)整亮度和對(duì)比度在RGB和CMY(K)空間，調(diào)整圖像亮度和對(duì)比度意味著用相同變換函數(shù)映射3(或4)個(gè)彩色分量；在HSI彩色空間，則僅改進(jìn)亮度分量。課本圖6.355.2.1 彩色變換色彩平衡Original黑色較強(qiáng)黑色較弱青色較強(qiáng)嘗試性調(diào)整CMYK分量青色較弱顏色混合模型課本圖6.365.2.1 彩色變換色彩平衡嘗試性調(diào)整CMYK分量洋紅色較強(qiáng)洋紅色較弱黃色較強(qiáng)黃色較弱Original顏色混合模型課本圖6.36補(bǔ)色：在色彩環(huán)上，與一種色調(diào)直接相對(duì)立的另一種色調(diào)稱為補(bǔ)色。作用是增強(qiáng)嵌彩色圖像暗區(qū)的細(xì)節(jié)。5.2.2 補(bǔ)色補(bǔ)色顏色混合模型色彩環(huán)原圖補(bǔ)色圖課本圖6.32、6.33分離出特定顏色的目標(biāo)物5.2.3 彩色分層課本圖6.34(RGB空間、球形)紅青黃藍(lán)綠洋紅(0,1,0)(0,0,1)(1,0,0)白黑白紅綠藍(lán)S0I黑240120H柱形HSI空間球形范圍立方體形范圍立方體RGB空間5.2.4 直方圖均衡原圖亮度直方圖均衡化飽和度調(diào)整課本