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：通常每個象素用一個字節(jié)來表示。

灰度級：表示象素的灰度范圍，如1Byte/pixel是256級灰度。

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

亮度和對比度：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，而對比度與物體相對于背景的亮度差別有關，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

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3個基本特性量：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聯(lián)；飽和度：與一定色調(diào)的純度有關，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:藍色色系數(shù)；Z:藍色刺激量顏色視覺：顏色基礎色度圖: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，面向硬件設備）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：圖像表示HSB模型:基于人類對顏色的感覺，HSB模型描述顏色的三個基本特征。又稱為HSI空間。顏色視覺：顏色基礎HSI模型特點：1、I分量與圖像的彩色信息無關

2、H和S與顏色有關顏色視覺：顏色基礎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度的標準色輪上，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識的，比如紅、橙或綠色。飽和度（Saturation）有時也稱色品，是指顏色的強度或純度。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。在標準色輪上，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空間的坐標體系顏色視覺：顏色基礎（3）RGB轉(zhuǎn)換到HSI顏色視覺：顏色基礎（4）HSI轉(zhuǎn)換到RGB當H在（00，1200）之間顏色視覺：顏色基礎（4）HSI轉(zhuǎn)換到RGB當H在（1200，2400）之間顏色視覺：顏色基礎（4）HSI轉(zhuǎn)換到RGB當H在（2400，3600）之間顏色視覺：顏色基礎RGB與HIS的轉(zhuǎn)換顏色視覺：顏色基礎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：

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：偽彩色增強偽彩色增強的定義－人對圖象灰度的分辨能力比較低，而對色彩的辨別能力卻非常強。為了更有效地提取圖形信息，圖象增強中偽彩色處理就是把單色（黑白）圖象的不同灰度級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的彩色。彩色增強：偽彩色增強偽彩色增強的技術分類函數(shù)映射方法頻域濾波方法彩色增強：偽彩色增強（函數(shù)映射）函數(shù)映射方法的定義

偽彩色增強技術也是一種點處理操作，只是需要三個相互獨立的映射函數(shù)，將一個灰度圖象變換成紅、綠、藍三基色比例不同的彩色圖象。彩色增強：偽彩色增強（函數(shù)映射）定義三個映射函數(shù)為、、，輸入灰度圖象為，則三基色分量為：

彩色增強：偽彩色增強（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：偽彩色增強（函數(shù)映射）LLL/43L/4L/20GBR偽彩色處理灰度變換曲線彩色增強：偽彩色增強灰度分層法特例灰度分層法該方法比較簡單、直觀。缺點是變換出的彩色數(shù)目有限彩色增強：偽彩色增強映射函數(shù)彩色增強：偽彩色增強（頻域濾波）頻域增強方法的定義

圖象傅立葉變換所得頻譜經(jīng)三個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，設計適當?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：偽彩色增強（頻域濾波）彩色增強：偽彩色增強（頻域濾波）本節(jié)中，我們給出一個實例對基于彩色信息的圖像識別加以討論。例：用彩色信息進行圖像識別彩色增強：偽彩色增強（頻域濾波）例：用彩色信息進行圖像識別的NNF彩色增強：偽彩色增強（頻域濾波）例：用彩色信息進行圖像識別的NNF彩色增強：偽彩色增強（頻域濾波）例：用彩色信息進行圖像識別兩種算法的效果比較假彩色處理把真實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