Chap 7 彩色圖像表示

Chap9彩色圖像表示圖像表示基本概念（彩色空間及其模式）灰度圖象：通常每個(gè)象素用一個(gè)字節(jié)來表示。

灰度級(jí)：表示象素的灰度范圍，如1Byte/pixel是256級(jí)灰度。

分辨率：用來描述數(shù)字圖象所表示的空間細(xì)節(jié)的程度（高或低），如與設(shè)備無關(guān)的分辨率表示：象素的個(gè)數(shù)MxN，以及與設(shè)備有關(guān)的表示，如dpi(dotperinch)，pixel/mmline.

亮度和對(duì)比度：是人眼感知物體的主觀度量。亮度即明亮程度通常用照度度量，而對(duì)比度與物體相對(duì)于背景的亮度差別有關(guān)，一般用差別與背景的亮度的比值來衡量。顏色視覺1、顏色基礎(chǔ)

2、顏色模型圖像表示彩色圖象：通常真彩色用三字節(jié)的R，G，B來表示，即8:8:8=24位。R、G、B（三基色波長（CIE）Blue:435.8nm,Green:546.1nm,Red:700nm）顏色視覺：顏色基礎(chǔ)3個(gè)基本特性量：輝度、色調(diào)、飽和度；輝度：與物體的反射率成正比；色調(diào)：與混合光譜中主要光波長相關(guān)聯(lián)；飽和度：與一定色調(diào)的純度有關(guān)，純光的譜色是完全飽和的；色度：色調(diào)和飽和度合起來稱為色度；顏色可用輝度和色度共同表示；色系數(shù)顏色視覺：顏色基礎(chǔ)x:紅色色系數(shù);X:紅色刺激量y:綠色色系數(shù)；Y:綠色刺激量z:藍(lán)色色系數(shù)；Z:藍(lán)色刺激量顏色視覺：顏色基礎(chǔ)色度圖:1931年CIE制定R:700nmG:546.1nmB:435.8nmp橙色飽和度：66%顏色視覺：顏色模型1、RGB模型（R：紅，G：綠，B：藍(lán)，面向硬件設(shè)備）2、HSI模型（H：色調(diào)，S：飽和度，I：密度，面向彩色處理）3、RGB轉(zhuǎn)換到HSI4、HSI轉(zhuǎn)換到RGBRGB模式

(相加混色模型，用于發(fā)光物體)顏色視覺：顏色基礎(chǔ)：圖像表示HSB模型:基于人類對(duì)顏色的感覺，HSB模型描述顏色的三個(gè)基本特征。又稱為HSI空間。顏色視覺：顏色基礎(chǔ)HSI模型特點(diǎn)：1、I分量與圖像的彩色信息無關(guān)

2、H和S與顏色有關(guān)顏色視覺：顏色基礎(chǔ)HSI模型——量化顏色三屬性H色調(diào)：取值0-360S飽和度：取值0-1或0-100I亮度：取值0-1或0-100IHS圖像表示圖像表示色相（或色度Hue）是從物體反射或透過物體傳播的顏色。在0到360度的標(biāo)準(zhǔn)色輪上，色相是按位置度量的。在通常的使用中，色相是由顏色名稱標(biāo)識(shí)的，比如紅、橙或綠色。飽和度（Saturation）有時(shí)也稱色品，是指顏色的強(qiáng)度或純度。飽和度表示色相中灰成分所占的比例，用從0%（灰色）到100%（完全飽和）的百分比來度量。在標(biāo)準(zhǔn)色輪上，從中心向邊緣飽和度是遞增的。亮度（Brightness）是顏色的相對(duì)明暗程度，通常用從0%（黑）到100%（白）的百分比來度量。圖像表示圖像表示圖像表示在繪畫藝術(shù)上，飽和度的概念可描述如下：是一種純色加上白色染料后的結(jié)果，此時(shí)色彩的飽和度發(fā)生變化而色彩的亮度不發(fā)生變化。同樣在繪畫藝術(shù)上，亮度的概念可描述如下：是一種純色加上黑色染料后的結(jié)果，此時(shí)色彩的亮度發(fā)生變化而色彩的飽和度不發(fā)生變化。HSB空間的坐標(biāo)體系顏色視覺：顏色基礎(chǔ)（3）RGB轉(zhuǎn)換到HSI顏色視覺：顏色基礎(chǔ)（4）HSI轉(zhuǎn)換到RGB當(dāng)H在（00，1200）之間顏色視覺：顏色基礎(chǔ)（4）HSI轉(zhuǎn)換到RGB當(dāng)H在（1200，2400）之間顏色視覺：顏色基礎(chǔ)（4）HSI轉(zhuǎn)換到RGB當(dāng)H在（2400，3600）之間顏色視覺：顏色基礎(chǔ)RGB與HIS的轉(zhuǎn)換顏色視覺：顏色基礎(chǔ)RGB與HIS的轉(zhuǎn)換圖像表示另外，彩色有多種不同的表示方式，例如，YUV（PAL制式）,YIQ（NTSC制式）,HSI表示。偽彩色與假彩色處理偽彩色處理。假彩色處理。要點(diǎn)：

偽彩色與假彩色處理偽彩色(pseudocolor)處理：把黑白圖象處理成偽彩色圖象。假彩色(falsecolor)處理：把真實(shí)的自然彩色圖象或遙感多光譜圖象處理成假彩色圖象。彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)偽彩色增強(qiáng)的定義－人對(duì)圖象灰度的分辨能力比較低，而對(duì)色彩的辨別能力卻非常強(qiáng)。為了更有效地提取圖形信息，圖象增強(qiáng)中偽彩色處理就是把單色（黑白）圖象的不同灰度級(jí)按照線性或非線性映射函數(shù)變換成不同的彩色。

偽彩色處理人眼只能區(qū)分40多種不同等級(jí)的灰度，卻能區(qū)分幾千種不同色度、不同亮度的色彩。偽彩色處理就是把黑白圖象的灰度值映射成相應(yīng)的彩色。彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)偽彩色增強(qiáng)的技術(shù)分類函數(shù)映射方法頻域?yàn)V波方法彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（函數(shù)映射）函數(shù)映射方法的定義

偽彩色增強(qiáng)技術(shù)也是一種點(diǎn)處理操作，只是需要三個(gè)相互獨(dú)立的映射函數(shù)，將一個(gè)灰度圖象變換成紅、綠、藍(lán)三基色比例不同的彩色圖象。彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（函數(shù)映射）定義三個(gè)映射函數(shù)為、、，輸入灰度圖象為，則三基色分量為：

彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（函數(shù)映射）偽彩色處理灰度變換法示意圖TG(·)f(x,y)TR(·)TB(·)R(x,y)G(x,y)B(x,y)彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（函數(shù)映射）LLL/43L/4L/20GBR偽彩色處理灰度變換曲線彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)灰度分層法特例灰度分層法該方法比較簡單、直觀。缺點(diǎn)是變換出的彩色數(shù)目有限彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)映射函數(shù)彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（頻域?yàn)V波）頻域增強(qiáng)方法的定義

圖象傅立葉變換所得頻譜經(jīng)三個(gè)不同頻率特性的濾波器（常用帶通或帶阻濾波器）濾波，再經(jīng)傅立葉逆變換得到的灰度值分別代表圖象的不同頻率分量，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膫尾噬成浜瘮?shù)，就可以用色彩表現(xiàn)出圖象的不同頻率成分。彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（頻域?yàn)V波）彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（頻域?yàn)V波）本節(jié)中，我們給出一個(gè)實(shí)例對(duì)基于彩色信息的圖像識(shí)別加以討論。例：用彩色信息進(jìn)行圖像識(shí)別彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（頻域?yàn)V波）例：用彩色信息進(jìn)行圖像識(shí)別的NNF彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（頻域?yàn)V波）例：用彩色信息進(jìn)行圖像識(shí)別的NNF彩色增強(qiáng)：偽彩色增強(qiáng)（頻域?yàn)V波）例：用彩色信息進(jìn)行圖像識(shí)別兩種算法的效果比較假彩色處理把真實(shí)的自然彩色圖象或遙感多光譜圖象處理成假彩色圖象。用途：（1）景物映射成奇異彩色，比本色更引人注目。假彩色處理用途：（2