數(shù)字圖象處理六彩色圖像處理

數(shù)字圖象處理六彩色圖像處理第1頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月一、概述:●人類可以分辨的灰度級(jí)別只有20－40個(gè)左右。但是人可以分辨出幾千種顏色色調(diào)和亮度。彩色處理的兩個(gè)主要領(lǐng)域：全彩色處理：圖像用全彩色傳感器獲得；偽彩色處理：對(duì)特定的亮度（范圍）賦予一種顏色第2頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1彩色基礎(chǔ)描述彩色光源的3個(gè)基本量:輻射率光強(qiáng)亮度第3頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月人眼中紅、綠、藍(lán)錐狀體的波長吸收函數(shù)

CIE主原色波長值藍(lán)：435.8nm綠：546.1nm紅：700nm第4頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月三原色第5頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月顏色的三色值系數(shù)顏色的特性亮度（I）：色彩明亮的主觀概念色調(diào)（H）：混合光波中的主要顏色（主波長）色飽和度（S）：表征混合色中白光的數(shù)量X,Y,Z-顏色中紅、綠、藍(lán)的量值第6頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月CIE色度圖

第7頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月兩種典型色域第8頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2彩色模型面向硬件的彩色模型RGB：監(jiān)視器、攝像機(jī)CMY、CMYK：印刷、彩色打印機(jī)HSI：符合人描述和解釋顏色的方式第9頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2.1

RGB模型第10頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月RGB24位彩色立方體第11頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月安全RGB彩色子集第12頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月安全RGB彩色立方體第13頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2.2CMY和CMYK

模型CMYK：青、品紅、黃＋黑第14頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2.3

HSI

彩色模型色調(diào)、飽和度和強(qiáng)度模型更符合人對(duì)顏色的解釋RGB與HSI模型之間的關(guān)系第15頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月HSI

中的色調(diào)和色飽和度第16頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月RGB

與HSI

的彩色轉(zhuǎn)換第17頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月RGB

與

HIS的彩色轉(zhuǎn)換第18頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月RGB彩色立方體的HSI值第19頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月RGB圖像的HSI圖像第20頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3偽彩色圖像處理

根據(jù)特定的原則把灰度值賦以彩色的圖像：偽彩色圖像。在科學(xué)計(jì)算可視化中具有重要的應(yīng)用。

第21頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3.1強(qiáng)度分層強(qiáng)度分層的幾何解釋強(qiáng)度分層的灰度坐標(biāo)解釋第22頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月強(qiáng)度分層實(shí)例－1第23頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月強(qiáng)度分層實(shí)例－2第24頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月●月平均降雨量數(shù)據(jù)第25頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3.2灰度級(jí)到彩色轉(zhuǎn)換●可以定義特定的轉(zhuǎn)換函數(shù)，來將灰度圖像轉(zhuǎn)換成彩色圖像。第26頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月灰度級(jí)到彩色轉(zhuǎn)換實(shí)例爆炸物第27頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月爆炸物第28頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月多光譜圖像合成為彩色圖像第29頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月●華盛頓多光譜圖像藍(lán)綠紅近紅外RGB合成近紅外GB合成第30頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月●伽利略宇宙飛船發(fā)回的照片(木星衛(wèi)星照片）。是偽彩色圖像。第31頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.4全彩色圖像處理基礎(chǔ)●全彩色圖像處理是對(duì)真正的彩色圖像進(jìn)行濾波、直方圖均衡、壓縮等處理?！駜煞N方法：

（1）分別對(duì)每一個(gè)彩色分量（R、G、B）處理。

（2）將彩色像素的三色分量當(dāng)作整體來處理：

第32頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月灰度圖和彩色圖的空間掩模第33頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.5彩色變換對(duì)于彩色：針對(duì)不同模型n＝3或4第34頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月全彩色圖像在不同模型中的分量第35頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)整圖像亮度第36頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.5.2補(bǔ)色第37頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月全彩圖像補(bǔ)色第38頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月彩色分層突出圖像中特殊的顏色區(qū)域，將目標(biāo)從周圍分離出來。第39頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月色調(diào)與彩色校正第40頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)CMYK圖形進(jìn)行彩色平衡校正第41頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)彩色圖像的均衡往往僅均衡強(qiáng)度分量(I)。6.5.5彩色圖像的直方圖處理第42頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.6.1彩色圖像平滑●對(duì)[R,G,B]矢量的每個(gè)分量單獨(dú)進(jìn)行。R分量B分量G分量●5×5平滑濾波。第43頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月原圖平滑濾波后的圖像第44頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月上例中的色調(diào)、飽和度、強(qiáng)調(diào)分量第45頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月●平滑也可以在HSI空間，僅對(duì)強(qiáng)度分量I進(jìn)行。第46頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.6.2彩色圖像銳化●求Laplacian算子的運(yùn)算，仍可以在各RGB分量上分別進(jìn)行。bca第47頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.7彩色分割6.7.1HSI彩色空間分割

●可以在RGB空間分割，也可以在HSI空間分割，是以色彩為基準(zhǔn)來分割的。

●更多的是利用色調(diào)（H）或飽和度（S）作為分割的判斷參數(shù)。第48頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月彩色圖像分割實(shí)例：原圖HSI二值飽和模板H×飽和模板結(jié)果直方圖原圖R分量第49頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.7.2RGB向量空間分割●目標(biāo)小區(qū)域的平均RGB向量

分割時(shí)，判斷其它點(diǎn)的RGB向量和目標(biāo)的平均RGB向量是否足夠相似。●可以用絕對(duì)值來判斷，來提高計(jì)算速度。第50頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月利用RGB向量空間分割圖像的實(shí)例ba第51頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.7.3彩色邊緣檢測(cè)RGB空間梯度各分量梯度相加差別分別計(jì)算各通道的梯度，然后形成彩色圖像有可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果！第52頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.8彩色圖像的噪聲第53頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月●上面一行是上頁中RGB均含有噪聲的彩色圖像，轉(zhuǎn)換到HSI空間的各個(gè)分量。

下面一行是沒有噪聲的HSI各分量。H分量S分量I分量H分量S分量I分量第54頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月僅有一個(gè)彩色分量（G）受噪聲污染的圖像第55頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月6.8彩色圖像的壓縮原圖壓縮解壓后的圖像●下面實(shí)現(xiàn)了壓縮比23