圖像處理和分析技術TIPA-10-Talk課件

圖像處理和分析技術2023/2/71ZYJ-TH-EE-IE第10章彩色圖像處理和分析技術

10.1 視覺基礎

10.2 顏色視覺和色度圖

10.3 顏色模型

10.4 偽彩色圖像增強

10.5 真彩色圖像增強

10.6 彩色圖像分割

10.7 基于顏色的圖像檢索2023/2/72ZYJ-TH-EE-IE10.1視覺基礎

視覺過程 (1)光學過程 (2)化學過程 (3)神經處理過程

2023/2/73ZYJ-TH-EE-IE10.2顏色視覺和色度圖

三基色

根據(jù)人眼結構，所有顏色都可看作是3個基本顏色——紅（R），綠（G）和藍（B）——的不同組合。R：700nm，G：546.1nm，B：435.8nm顏色可分為無彩色和有彩色兩大類無彩色指白色、黑色和各種深淺程度不同的灰色彩色則指除去上述黑白系列以外的各種顏色2023/2/75ZYJ-TH-EE-IE10.2顏色視覺和色度圖

三基色

人們區(qū)分顏色常用3種基本特性量：亮度、色調和飽和度

亮度與物體的反射率成正比，如果無彩色就只有亮度1個自由度的變化。 色調是與混合光譜中主要光波長相聯(lián)系的 飽和度與一定色調的純度有關，純光譜色是完全飽和的，隨著白光的加入飽和度逐漸減少2023/2/76ZYJ-TH-EE-IE10.2顏色視覺和色度圖

色度圖

橫軸對應紅色的色系數(shù)r，縱軸對應綠色的色系數(shù)g，藍色的色系數(shù)可由式(10.2.2)求得，它在與紙面垂直的方向上

2023/2/77ZYJ-TH-EE-IE10.3顏色模型

RGB模型

可表示在笛卡爾坐標系統(tǒng)中3個軸分別為R，G，B。原點對應黑色，離原點最遠的頂點對應白色

2023/2/79ZYJ-TH-EE-IE10.3顏色模型

HSI模型2023/2/710ZYJ-TH-EE-IE10.3顏色模型

HSI模型

對其中的任1個色點P，其H的值對應指向該點的矢量與R軸的夾角。這個點的S與指向該點的矢量長成正比，越長越飽和。I的值是沿1根通過三角形中心并垂直于三角形平面的直線來測量的。從紙面出來越多越白，進入紙面越多越黑 該模型有兩個特點：其一，I分量與圖像的彩色信息無關；其二，H和S分量與人感受顏色的方式緊密相連2023/2/711ZYJ-TH-EE-IE10.3顏色模型

從HSI轉換到RGB 設S，I的值在[0,1]之間，R，G，B的值也在[0,1]之間

根據(jù)對稱性分三段當H在[0°,120°]之間

2023/2/713ZYJ-TH-EE-IE10.4偽彩色圖像增強偽彩色增強方法通過對原來灰度圖像中不同灰度值的區(qū)域賦予不同的顏色以更明顯地區(qū)分它們

亮度切割

用1個平行于圖像坐標平面的平面去切割圖像亮度函數(shù)，從而把亮度函數(shù)分成2個灰度值區(qū)間

2023/2/714ZYJ-TH-EE-IE10.4偽彩色圖像增強

從灰度到彩色的變換2023/2/715ZYJ-TH-EE-IE10.5真彩色圖像增強 對真彩色圖像的處理策略可分為兩種： 一種是將一幅彩色圖像看作三幅分量圖像的組合體，在處理過程中先對每幅圖像（按照對灰度圖像處理的方法）單獨處理，再將處理結果合成為彩色圖像 另一種是將一幅彩色圖像中的每個像素看作具有三個屬性值，即屬性現(xiàn)在為一個矢量，需利用對矢量的表達方法進行處理

2023/2/717ZYJ-TH-EE-IE10.5真彩色圖像增強

單分量真彩色增強

將RGB圖轉化為HSI圖，可以對各分量分別使用對灰度圖的增強方法?；静襟E為：

(1)將原始彩色圖的R，G，B分量圖轉化為H，S，I分量圖

(2)利用對灰度圖增強的方法增強其中的某個分量圖

(3)再將結果轉換為R，G，B分量圖以用彩色顯示器顯示2023/2/718ZYJ-TH-EE-IE10.5真彩色圖像增強

全彩色增強

(1)彩色切割增強先計算各分量的平均值然后確定各個彩色分量的分布寬度dR，dG，dB最后確定對應區(qū)域W的彩色空間中的彩色包圍矩形

2023/2/719ZYJ-TH-EE-IE10.6彩色圖像分割

分割所用的彩色空間

紅綠藍（RGB）空間：最常見

CMY空間：與RGB空間互補

I1，I2，I3空間：三個正交彩色特征

HSI空間：比較接近人眼的視覺生理特性

2023/2/721ZYJ-TH-EE-IE10.6彩色圖像分割

分割策略

(1)

利用S來區(qū)分高飽和區(qū)和低飽和區(qū)

(2)

利用H對高飽和區(qū)進行分割

(3)

利用I對低飽和區(qū)進行分割

2023/2/722ZYJ-TH-EE-IE10.7基于顏色的圖像檢索

檢索原理快速地搜索到需要的圖像

借助一些視覺特征來進行

2023/2/723ZYJ-TH-EE-IE10.7基于顏色的圖像檢索

顏色匹配算法

(1)直方圖相交法 (2)直方圖匹配法2023/2/725ZYJ-TH-EE-IE10.7基于顏色的圖像檢索

顏色匹配算法

(3)直方圖距離法 (4)直方圖中心矩法2