机器视觉chapterPPT学习教案

1、会计学1 机器视觉机器视觉chapter 3. 颜色模型 标准白光的RGB光通量按以下比例混合而成： 0601.0:5907.4:1: bgr 任何一种具有一定亮度的彩色光的光通量为： )()()()(BBGGRRC )(63. 0)(31. 0)(06. 0)(BGRC 举例： RGB RGB 模型模型 第1页/共13页 归一化RGB BGR B b BGR G g BGR R r * 光的色度只取决于RGB之间的比例关系如果不考虑光的亮度，只对色度感兴趣，则只要知道相对值即可。 * 基于RGB三基色模型可以导出CMY颜色模型，XYZ颜色模型，YIQ颜色模型，HSV颜色模型，HLS颜色模型等

2、，以适应不同应用的需求。 第2页/共13页 CMY颜色模型 B G R Y M C 1 1 1 白 黑 RGB颜色模型用于磷粉屏幕的颜色生成，是一个由黑到白的过程，称为增色处理CMY颜色模型用来描述绘图和打印彩色输出的颜色，这类彩色的形成是在白纸介质上生成的，是一个由白到黑过程，称为减色过程 Cyan 青, Magenta品红, Yellow黄。 第3页/共13页 1931年国际照明委员会CIE规定了一种新的颜色表示系统，定义为CIE-XYZ颜色模型： )()()(ZZYYXXC * XYZ表色系统须满足如下三个条件： 1. 三色比例系数皆大于零； 2. Y的数值正好是彩色光的亮度； 3. 当

3、X=Y=Z时仍然表示标准白光 * RGB颜色模型与XYZ颜色模型的关系式： B G R Z Y X 5943. 50565. 00000. 0 0601. 05907. 40000. 1 1302. 17517. 17689. 2 )( )( )( 第4页/共13页 ZYX Z z ZYX Y y ZYX X x 色度图 互补色 归一化XYZ模型 第5页/共13页 美国国家电视系统委员会（National Television System Committee，NTSC）采用YIQ彩色模型，主要优点是保证彩色电视和黑白电视的兼容。 YIQ彩色模型的Y与 XYZ 中的Y参数相同，是图像的亮度信息

4、,对应于黑白图像(黑白电视只接收Y信号) 人眼对颜色的相对视见度不同，一般选择的基色量为 114. 0587. 0299. 0BGR B G R Q I Y 312. 0523. 0211. 0 322. 0274. 0596. 0 114. 0587. 0299. 0 YIQ与RGB间的转换关系为 第6页/共13页 RGB NTSC 制式(0.670,0.323)(0.214,0.710)(0.140,0.084) PAL 制式(0.640,0.330)(0.290,0.600,)(0.150,0.060) CIE 模型(0.735,0.265)(0.274,0.717)(0.167,0.0

5、09) 彩色监视器(0.628,0.346)(0.268,0.588)(0.150,0.070) 各种模型在x-y 色度图中的位置 第7页/共13页 颜色的三个基本属性 *亮度( brightness): 是指刺激感受器的强度,大小由物体反射系数来决定，反射系数越大，物体的亮度愈大，反之愈小. *色调(hue):由反射光线中占优势的波长来决定的，不同波长产生不同颜色感觉，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等 *色饱和度(saturation):是指一个颜色的鲜明程度，饱和度越高，颜色越深，如深红，深绿在物体反射光的组成中，白光越少,其色饱和度越大 人眼能识别128不同的色调和 130种不同的色泽（色

6、饱和度级）根据不同的色调，还可以识别若干种明暗，比如对于黄色，可以分辨出23种明暗级，对于蓝色，则可分辨出16种明暗级人眼可以识辨出大约266240种不同的颜色 . 4. 颜色的视觉处理 第8页/共13页 把物体的颜色用RGB表示，不利于机器视觉算法的实现 识别不同颜色物体的简单方法是设定色调阈值，问题是: * 这些色调阈值在RGB空间位于何处？ * 在RGB空间中，如何将对应于不同色彩物体的色彩区域分离，分离曲面的形状是什么？ * 将色调阈值转换为RGB表示的公式是什么？ 这些问题在RGB空间中是很难回答的需要建立HSV模型. 用RGB识别物体? 第9页/共13页 HSV颜色三角形 HSV彩色表示 将图像的RGB表示转换为HSV彩色表示. 第10页/共13页 色调的余弦值: wpwp wpwp H r r )()( cos 或 )()(2 2 c