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基于matlab彩色圖像及增強(qiáng)處理設(shè)計(jì)方法(編輯修改稿)

2024-07-21 15:46 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 示器的紅、綠、藍(lán)電子槍,便可以在彩色顯示器的屏幕上合成一幅彩色圖像。原理框圖如圖22所示: 圖22原理框圖真彩色是指圖像中的每個(gè)像素值都分成 R、G、B 三個(gè)基色分量,每個(gè)基色分量直接決定其基色的強(qiáng)度,這樣產(chǎn)生的色彩稱為真彩色。也有稱自然物體的彩色叫真彩色。真彩色圖像就是能真實(shí)反映自然物體本來(lái)顏色的圖像。 圖23色彩空間示意圖圖像增強(qiáng)技術(shù)主要是針對(duì)灰度圖來(lái)作用,其手段是修改直方圖。在圖像處理中色彩的運(yùn)用是很重要的,原因有兩個(gè)。第一:在自動(dòng)圖像分析中色彩是一個(gè)有力的描述工具,它通??墒箯囊粋€(gè)場(chǎng)景中識(shí)別和抽取目標(biāo)的處理得到簡(jiǎn)化;第二:人們對(duì)圖像進(jìn)行分析時(shí),人眼區(qū)別的灰度層次大約只有二十幾種,但卻能夠識(shí)別成千上萬(wàn)的色彩。 真彩色增強(qiáng)是對(duì)彩色圖像進(jìn)行的增強(qiáng),一般在某個(gè)顏色空間里進(jìn)行,常采用的顏色空間有 RGB、HSI 和 HSV。 圖像增強(qiáng)按增強(qiáng)效果可以分為平滑和銳化。平滑是保留圖像的低頻而抑制高頻的處理方法,它能夠?yàn)V除圖像中的噪聲,同時(shí)也使圖像變得模糊。銳化是加強(qiáng)和突出高頻,從而使得圖像細(xì)節(jié)突出,輪廓清晰。平滑和銳化可以在空間中實(shí)現(xiàn),也可以在頻域里完成。在空域中,通過(guò)一定的模板和圖像的卷積來(lái)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)原理,模板不同會(huì)有不同的效果。常用的銳化算子有 Prewitt、Soble 和拉普拉斯算子等。在頻域中,采用低通濾波來(lái)實(shí)現(xiàn)平滑,采用高通濾波來(lái)實(shí)現(xiàn)銳化。如理想低通濾 波。巴特沃斯低通濾波器等[2]。 Gamma 校正也是數(shù)字圖像處理中常用的圖像增強(qiáng)技術(shù)。Gamma 因子決定了輸入圖像到輸出圖像的灰度映射方式,即決定了增強(qiáng)低灰度還是增強(qiáng)高灰度。當(dāng)Gamma 等于1時(shí),為線性變換[13]。 下圖是一種常用的彩色增強(qiáng)方法,原理如框圖 24 所示圖24彩色圖像增強(qiáng)方法原理框圖其原理可敘述為:(1) 將R、G、B分量圖轉(zhuǎn)化為H、S、I分量圖。對(duì)任何3個(gè)在[0,1]范圍內(nèi)的R、G、B值,其對(duì)應(yīng)HSV模式中的V、S、H分量可由下面給出的公式計(jì)算:V=1/3*(R+G+B)S=13*[min(R,G,B)]/(R+G+B)H=accos{{[(R+G)+(RB)]/2/[(RB)^2+(RB)*(GB)^(1/2)}/360} (2)利用對(duì)灰度增強(qiáng)的方法增強(qiáng)其中需要增強(qiáng)的分量。(3) 在將結(jié)果轉(zhuǎn)換為R、G、B分量圖來(lái)顯示。 若設(shè)HSV的值在[0,1]之間,R、G、B的值在[0,1]之間,由從HSV到HSB的轉(zhuǎn)換會(huì)成為 [0,1/3]區(qū)間: B=V*(1S) R =V*[1+S*cos(2*pi*H)/cos(pi*32*pi*H)] G=3*V(B+R) [1/3,2/3]區(qū)間: R =V*(1S) G=V*[1+S*cos(2*pi*H2*pi/3)/cos(2*pi*H)] B=3*V(G+R) [2/3,1]區(qū)間: G =V*(1S) B =V*[1+S*cos(2*pi*H4*pi/3)/cos(pi*3/52*pi*H)] R=3*V(GB)在運(yùn)算過(guò)程中,目標(biāo)圖像的對(duì)比度場(chǎng)可能存在著對(duì)比度放大, 并且整個(gè)過(guò)程中噪聲是存在的。可能在結(jié)果圖像中原本平坦的內(nèi)部并不平坦,存在一些亮點(diǎn)或暗點(diǎn),這種情況在灰度圖像中尚可以接受,因?yàn)樗显瓉?lái)的黑白色調(diào),但是在彩色圖的亮度分量處理結(jié)果中就不合適了, 因?yàn)榱炼确至恐性竞艽蟮膶?duì)比度過(guò)分放大, 但同時(shí)要保證細(xì)微的對(duì)比度信息得到充分的放大,故而在運(yùn)算過(guò)程中要對(duì)對(duì)比度進(jìn)行調(diào)整。HSB顏色空間的模型有其優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),HSB模型中,亮度與色度是分開(kāi)的,其次,HSB模型中,色調(diào)和飽
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