第8章彩色圖像處理(已修改)
2025-11-04 15:02 本頁(yè)面
【正文】 第８章 彩色圖像處理 內(nèi)容提要 : ? 人類視覺(jué)與色度學(xué)基礎(chǔ) ? 三基色原理、光度學(xué)基本知識(shí) ? 顏色空間的表示及其轉(zhuǎn)換 ? RGB模型、 Munsell模型、 HSV模型、 HSI模型、 YUV模型 ? RGB與 HSV空間的相互轉(zhuǎn)換 ? RGB與 YUV空間的相互轉(zhuǎn)換 ? RGB與 HSI空間的相互轉(zhuǎn)換 ? 顏色空間的量化 ? 抖動(dòng)技術(shù)、假彩色處理 ? 彩色圖像增強(qiáng)、真彩色增強(qiáng) ? 偽彩色增強(qiáng) ? 實(shí)驗(yàn)：彩色空間的表示和轉(zhuǎn)換 ? 本章小結(jié) 教學(xué)建議 ? 本章的先修知識(shí)主要有： – 光學(xué)、線性代數(shù)、圖像的量化等。 ? 要求了解彩色圖像處理的基本概念和一些常用的彩色圖像處理技術(shù)。 ? 用 MATLAB工具對(duì)彩色圖像進(jìn)行處理 – 如進(jìn)行顏色空間的變換等。 人類視覺(jué)與色度學(xué)基礎(chǔ) ? 人類色覺(jué)的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。 – 除了光源對(duì)眼睛的刺激，還需要人腦對(duì)光刺激的解釋。 ? 人感受到的物體顏色主要取決于反射光的特性。 – 如果物體比較均衡地反射各種光譜，則看起來(lái)是白的。 – 如果物體對(duì)某些光譜反射得較多，則看起來(lái)物體就呈現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的顏色。 ? 色度學(xué) （ colorimetry） – 進(jìn)行圖像的彩色分析，建立的研究彩色計(jì)量的學(xué)科。 人類的基本視覺(jué)特性 ? 視覺(jué)系統(tǒng)中存在著桿狀和錐狀細(xì)胞兩種感光細(xì)胞。 – 桿狀細(xì)胞為暗視器官 – 錐狀細(xì)胞是明視器官，在照度足夠高時(shí)起作用，并能分辨顏色。 – 錐狀細(xì)胞大致將電磁光譜的可見部分分為三個(gè)波段：紅、綠、藍(lán)。 – 這三種顏色被稱為 三基色 圖 人類視覺(jué)系統(tǒng)三類錐狀細(xì)胞的光譜敏感曲線 人類視覺(jué)對(duì)顏色的主觀感覺(jué) ? 顏色的三種主觀感覺(jué)：色調(diào)、飽和度和亮度。 ? 色調(diào)（ hue） – 從一個(gè)物體反射過(guò)來(lái)的或透過(guò)物體的光波長(zhǎng) – 是由顏色種類來(lái)辨別的，如紅、橙、綠。 ? 飽和度（ saturation） – 即色純度，指顏色的深淺 – 例如：深紅和淺紅。 ? 亮度（ brightness） – 顏色的明暗程度，從黑到白，主要受光源強(qiáng)弱影響 。 三基色原理 ? 由三基色混配各種顏色通常有兩種方法： – 相加混色法。 ? 彩色電視機(jī)上的顏色。 – 相減混色法。 ? 彩色電影、幻燈片、繪畫原料 ? 相加混色和相減混色的主要區(qū)別： – （ 1）相加法是由發(fā)光體發(fā)出的光相加而產(chǎn)生的各種顏色，而相減法是先有白色光，然后從中減去某些成份（吸收）得到各種顏色。 – （ 2）相加混色的三基色是紅、綠、藍(lán)，而相減混色的三基色是黃、青、品紅。相加混色的補(bǔ)色就是相減混色的基色。 – （ 3）相加混色和相減混色有不同的規(guī)律。 Grassman定律 ? 指出了視覺(jué)對(duì)顏色的響應(yīng)取決于紅、綠、藍(lán)三輸入量的代數(shù)和。 – （ 1）所有顏色都可以用相互獨(dú)立的三基色混合得到； – （ 2）假如三基色的混合比相等，則色調(diào)和飽和度也相等； – （ 3）任意兩種顏色相混合產(chǎn)生的新顏色與采用三基色分別合成這兩種顏色的各自成份混合起來(lái)得到的結(jié)果相等； – （ 4）混合色的光亮度是原來(lái)各分量光亮度的總和。 顏色向量 C的計(jì)算 ? CIE的 R、 G、 B顏色表示系統(tǒng)。 – 選擇標(biāo)準(zhǔn) 紅色 ， 綠色 和 藍(lán)色 三種單色光作為表色系統(tǒng)的三基色。 ? 顏色向量 C – 紅（ R）、綠（ G）、藍(lán)（ B）三刺激值所構(gòu)成的（ R，G， B）向量的和構(gòu)成。 ? C=RR0+GG0+BB0 （ ） – R、 G、 B為 C的三刺激值（ tristimulus values） – （ R0， G0， B0）稱為原刺激值，是單位向量。 圖 顏色的向量表示與光譜三刺激值
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