第6、7讲 边缘增强 掩模操作 色度学及彩色增强

1、图像空间域锐化图像空间域锐化掩模处理掩模处理色度学基础与颜色模型色度学基础与颜色模型彩色图像增强彩色图像增强第六第六 、七、七 讲讲边缘增强边缘增强 掩模处理掩模处理 彩色增强彩色增强111191111一、一、 图像空间域锐化图像空间域锐化图像锐化：图像锐化：增强图像的边缘或轮廓。增强图像的边缘或轮廓。结结 果：果：通过微分而使图像边缘突出、清晰。通过微分而使图像边缘突出、清晰。 1 1 梯度锐化法（最常用）梯度锐化法（最常用） 对于图像对于图像f f( (x x，y y) )，在，在( (x x，y y) )处的梯度定义为处的梯度定义为 yyxfxyxfyxffyxgradf),(),(),

2、()/()/()()(y)(x,grad),(),(112),(2),(22xyxfyyxfxyyyxfxyxfyxtgfftgfff两个重要性质：两个重要性质：梯度的方向：梯度的方向：在函数在函数f f( (x x, , y y) )最大变化率的方向上。最大变化率的方向上。梯度的幅度：梯度的幅度：即大小即大小梯度的数值梯度的数值: :f (x, y)在其最大变化率方向上的单位距离在其最大变化率方向上的单位距离所增加的量。所增加的量。2),(2),(22)()(y)(x,gradyyxfxyxfyxfff2/122)1,(),(), 1(),(),(jifjifjifjifjigradf图像处

3、理：梯度的大小图像处理：梯度的大小 “ “梯度梯度”，差分近似，差分近似),() 1,(),(), 1(yxfyxffyxfyxffyx简化简化),(),(),(yxyxffyxgradforffMaxyxgradf2/122)1,(),(), 1(),(),(jifjifjifjifjigradf求梯度的两种差分运算求梯度的两种差分运算 ( (a) a) 水平垂直差分法水平垂直差分法 (b)(b)交叉差分计算法交叉差分计算法f (i, j )f (i, j 1)f (i 1, j )f (i 1, j 1)f (i, j)f (i, j 1)f (i 1, j )f (i 1, j 1)(a

4、)(b)(a) (b)(a) (b)图像梯度锐化结果图像梯度锐化结果(a) (a) 二值图像二值图像 (b) (b) 水平垂直梯度运算结果水平垂直梯度运算结果 结论：结论：图像中灰度变化较大的边缘区域其梯度值大，在灰图像中灰度变化较大的边缘区域其梯度值大，在灰度变化平缓的区域其梯度值较小，而在灰度均匀区域度变化平缓的区域其梯度值较小，而在灰度均匀区域其梯度值为零。其梯度值为零。边界点的处理：边界点的处理：最后一行和最后一列的各像素的梯度无法最后一行和最后一列的各像素的梯度无法求得，一般用前一行和前一列的梯度值近似代替。求得，一般用前一行和前一列的梯度值近似代替。 梯度微分锐化图像特点：梯度微分

5、锐化图像特点：简单，计算量小；简单，计算量小；缺缺 点：点： 同时会使噪声、条纹等得到增强同时会使噪声、条纹等得到增强RobertsRoberts算子：算子：-1-1-1-11 11 1RobertsRoberts梯度算子梯度算子) 1,(), 1(),() 1, 1(yxfyxffyxfyxffyxPrewittPrewitt算子：算子：加大模板大小，由加大模板大小，由2x22x2扩大到扩大到3x33x3来计算差分。来计算差分。目目 的：的：为在锐化边缘的同时减少噪声的影响。为在锐化边缘的同时减少噪声的影响。 -101-101-101-1-1-1000111优点：优点：引入了平均因素，对图像

6、中随机噪声有一定的平滑作用；引入了平均因素，对图像中随机噪声有一定的平滑作用； 由于它是相隔两行或两列之差分，边缘两侧元素得到了增由于它是相隔两行或两列之差分，边缘两侧元素得到了增强，边缘显得粗而亮。强，边缘显得粗而亮。 -101-202-101-1-2-1000121SobelSobel算子：算子：在在PrewittPrewitt算子基础上，对算子基础上，对4-4-邻域采用带权差分。邻域采用带权差分。常用的梯度算子常用的梯度算子 特点：特点：增强的图像仅显示灰度变化比较徒的边缘轮廓，而灰增强的图像仅显示灰度变化比较徒的边缘轮廓，而灰度变化比较平缓或均匀的区域则呈黑色。度变化比较平缓或均匀的区

7、域则呈黑色。第二种输出形式第二种输出形式 其它),(),(),(),(yxfTyxgradyxgradfyxg其他，),(),(),(yxfTyxgradLyxgG特点：将明显边缘用一固定的灰度级特点：将明显边缘用一固定的灰度级L LG G 来表现。来表现。 特点：特点： 适当选取阈值适当选取阈值T T（非负），可使明显的边缘轮廓得到（非负），可使明显的边缘轮廓得到突出，又不会破坏原来灰度变化比较平缓的背景突出，又不会破坏原来灰度变化比较平缓的背景第三种输出形式第三种输出形式),(),(yxgradfyxg第一种输出形式第一种输出形式第四种输出形式第四种输出形式其他,),(,),(),(BLT

8、yxgradyxgradyxg其他,),(,),(BGLTyxgradLyxg特点：特点： 将背景用一个固定的灰度级将背景用一个固定的灰度级 L LB B来表现，便于研究来表现，便于研究边缘灰度的变化。边缘灰度的变化。 第五种输出形式第五种输出形式 特点：特点：将明显边缘和背景分别用灰度级将明显边缘和背景分别用灰度级L LG G和和L LB B表示，生成二表示，生成二值图像，便于研究边缘所在位置。值图像，便于研究边缘所在位置。（1 1）Laplacian Laplacian 算子：二阶微分算子算子：二阶微分算子2222),(),(2),(yyxfxyxfyxf数字图像，二阶差分近似数字图像，二

9、阶差分近似2 Laplacian2 Laplacian增强算子增强算子),(2), 1(), 1(), 1(),(),(), 1(),(), 1(),(22jifjifjifjifjifjifjifjifjifxyxfxx),(2) 1,() 1,(),(22jifjifjifyyxf0 01 10 01 1-4-41 10 01 10 05 5邻域邻域LaplaceLaplace算子算子),(4) 1,() 1,(), 1(), 1(),(),(22222jifjifjifjifjifyyxfxyxff依据：跃变产生于二阶导数的依据：跃变产生于二阶导数的过零点处。过零点处。特点：各向同性特点

10、：各向同性1 11 11 11 1-8-81 11 11 11 18 8邻域邻域LaplaceLaplace算子算子缺点：增强了图像的噪缺点：增强了图像的噪声声措施：先平滑措施：先平滑 MarrMarr拉普拉斯锐化结果拉普拉斯锐化结果（a a） 二值图像；二值图像； （b b） 拉普拉斯运算结果拉普拉斯运算结果 特点：特点：(a) (a) 在灰度均匀的区域或斜坡中间在灰度均匀的区域或斜坡中间2 2f(xf(x，y)y)为为0 0，增强图像上像元灰度不变，增强图像上像元灰度不变；(b) (b) 在斜坡底或低灰度侧形成在斜坡底或低灰度侧形成“下冲下冲”；而在斜坡顶或高灰度侧形成而在斜坡顶或高灰度侧

11、形成“上冲上冲”。（2 2）LaplacianLaplacian增强算子：增强算子： 0 0-1-10 0-1-15 5-1-10 0-1-10 0增强算子增强算子) 1,() 1,(), 1(), 1(),(5),(),(),(2jifjifjifjifjifjifjifjig拉普拉斯锐化前、拉普拉斯锐化前、 后图像的灰度后图像的灰度(a) (a) 原图像灰度；原图像灰度； (b) (b) 拉普拉斯锐化后图像的灰度拉普拉斯锐化后图像的灰度 (a)(b) 常用的几种拉普拉斯增强算子（模板）常用的几种拉普拉斯增强算子（模板）： 1111*91111H0101*51010HSobelSobelPr

12、ewittPrewittLaplaceLaplaceKirschKirsch二、掩模处理二、掩模处理(Mask)(Mask)一般增强一般增强：基于整幅图像：基于整幅图像实际应用实际应用：图像某一较小的局部区域，以突出某：图像某一较小的局部区域，以突出某一具体目标。对整幅图像的变换难以一具体目标。对整幅图像的变换难以达到理想效果。达到理想效果。措措 施施：掩模技术（：掩模技术（Mask),Mask),仅对感兴趣区仅对感兴趣区域进行局部增强和处理。域进行局部增强和处理。掩模增强的具体步骤掩模增强的具体步骤n新建一个与原始图像大小相等的图层（新建一个与原始图像大小相等的图层（layer), laye

13、r), 类型一般为二值图像。类型一般为二值图像。n在新建图层上勾绘出要进行增强处理而局部区在新建图层上勾绘出要进行增强处理而局部区域。域。n将整幅图像保存为二值图像，选定区域象素值将整幅图像保存为二值图像，选定区域象素值为为1 1，区域外象素值为，区域外象素值为0 0；n将待处理的图像与原图像进行乘法操作。将待处理的图像与原图像进行乘法操作。n对掩模图像进行增强处理，生成最终的结果图对掩模图像进行增强处理，生成最终的结果图像。像。1 1 色度学基础色度学基础灰度图像：图像的像素值是光强，二维空间变量函数灰度图像：图像的像素值是光强，二维空间变量函数 f(x, y)。彩色图像：像素值看成是二维空

14、间变量和光谱变量的函数彩色图像：像素值看成是二维空间变量和光谱变量的函数f f( (x x, , y y, , ) )，即多光谱图像。，即多光谱图像。一、色度学基础与颜色模型一、色度学基础与颜色模型 在计算机上显示一幅彩色图像时，每一个像素的颜色在计算机上显示一幅彩色图像时，每一个像素的颜色是通过三种基本颜色（即红、绿、蓝）合成的，即最常见是通过三种基本颜色（即红、绿、蓝）合成的，即最常见的的R RG GB B颜色模型。颜色模型。 1 1） 三色原理三色原理人的视觉系统：人的视觉系统：杆状细胞和锥状细胞两种感光细胞。杆状细胞和锥状细胞两种感光细胞。杆状细胞：杆状细胞： 暗视器官暗视器官, ,

15、能在昏暗的环境中感受到光刺激而引起能在昏暗的环境中感受到光刺激而引起视觉，但视物无色觉，只能区别明暗，展现视物的粗视觉，但视物无色觉，只能区别明暗，展现视物的粗略轮廓；略轮廓；锥状细胞：锥状细胞：明视器官，在照度足够高时起作用，明视器官，在照度足够高时起作用， 并能分别辨颜并能分别辨颜色，对物体表面的细节和轮廓具有较高的分辨能力。色，对物体表面的细节和轮廓具有较高的分辨能力。锥状细胞将电磁光谱的可见部分分为三个波段：红、锥状细胞将电磁光谱的可见部分分为三个波段：红、绿、蓝。这三种颜色被称为三基色。绿、蓝。这三种颜色被称为三基色。 人类视觉系统三类锥状细胞的敏感曲线人类视觉系统三类锥状细胞的敏感

16、曲线 400020406080100波长/ nm光吸收性%蓝绿红450500550600650700 根据人眼的结构，所有颜色都可看作是三种基本颜根据人眼的结构，所有颜色都可看作是三种基本颜色色R（Red）、）、 G（Green)和和B（Blue)按照不同的比按照不同的比例组合而成。为了建立标准，国际照度委员会例组合而成。为了建立标准，国际照度委员会(CIE)早在早在1931年就规定三种基本色的波长分别为年就规定三种基本色的波长分别为R：700 nm，G：546.1 nm，B： 435.8 nm。 2 2） 颜色的三个属性颜色的三个属性 颜色是外界光刺激作用于人的视觉器官而产生的主观颜色是外界

17、光刺激作用于人的视觉器官而产生的主观感觉。颜色分两大类感觉。颜色分两大类：非彩色和彩色：非彩色和彩色。非彩色是指黑色、。非彩色是指黑色、白色和介于这两者之间深浅不同的灰色，白色和介于这两者之间深浅不同的灰色， 也称为无色系列。也称为无色系列。彩色是指除了非彩色以外的各种颜色。颜色有三个基本属彩色是指除了非彩色以外的各种颜色。颜色有三个基本属性，性， 分别是分别是色调、色调、 饱和度和亮度饱和度和亮度。基于这三个基本属性，。基于这三个基本属性，提出了一种重要的颜色模型提出了一种重要的颜色模型HSIHSI（HueHue、 SaturationSaturation、 IntensityIntensi

18、ty）。）。RGBRGB模型模型: :面向诸如视频监视器、面向诸如视频监视器、 彩色摄像机或打印机彩色摄像机或打印机之类的硬件设备；之类的硬件设备； HSIHSI模型模型: :面向以彩色处理为目的的应用，如动画中的彩面向以彩色处理为目的的应用，如动画中的彩色图形色图形; ;CMYKCMYK和和YUVYUV色彩系统色彩系统: :在印刷工业上和电视信号传输中，在印刷工业上和电视信号传输中，经常使用经常使用CMYKCMYK和和YUVYUV色彩系统。色彩系统。 2 2 颜色模型颜色模型为了科学地定量描述和使用颜色，提出了各种颜色模型。为了科学地定量描述和使用颜色，提出了各种颜色模型。按用途分：按用途分

19、：z蓝(Blue) 品红(Magenta)红(Red)绿(Green) 黄(Yellow)青(Cyan)xyO黑色黑色白色白色灰色线灰色线1 1）RGBRGB模型模型 RGBRGB模型用三维空间中的一个点来表示一种颜色，如下图。模型用三维空间中的一个点来表示一种颜色，如下图。每个点有三个分量，分别代表该点颜色的红、绿、蓝亮度值，每个点有三个分量，分别代表该点颜色的红、绿、蓝亮度值， 亮度值限定在亮度值限定在0, 10, 1。原点：黑色，三个分原点：黑色，三个分量值都为零。距离原量值都为零。距离原点最远顶点：白色，点最远顶点：白色，三个分量值都为三个分量值都为1 1。灰。灰色线：黑到白；三个色线

20、：黑到白；三个角：三基色角：三基色红、红、绿、蓝。另三个角：绿、蓝。另三个角：三基色的三个补色三基色的三个补色黄色、黄色、 青色（蓝绿青色（蓝绿色）、品红（紫色）。色）、品红（紫色）。 2 2） HSI HSI 模型模型MunseuMunseu提出，提出， 反映人的视觉系统观察彩色的方式，在彩色反映人的视觉系统观察彩色的方式，在彩色图像处理、艺术等方面经常使用。图像处理、艺术等方面经常使用。 I I（亮度，灰度，亮度，灰度，Intensity)Intensity)分量与图像的彩色信息无关；分量与图像的彩色信息无关； H H（色调，色调，Hue)Hue)和和S S（饱和度饱和度Saturatio

21、n)Saturation)分量与人感受颜分量与人感受颜色的方式是紧密相联的。色的方式是紧密相联的。这些特点使得这些特点使得HSIHSI模型非常适合借助人的视觉系统来感知彩模型非常适合借助人的视觉系统来感知彩色特性的图像处理算法。色特性的图像处理算法。 色相：角度，反映了该彩色最接色相：角度，反映了该彩色最接近什么样的光谱波长。近什么样的光谱波长。0 0：红色，：红色， 120120：绿色，：绿色， 240240：蓝色。：蓝色。0 0到到240240的色相的色相覆盖了所有可见光谱的彩色，覆盖了所有可见光谱的彩色，240240到到300300：人眼可见的非光：人眼可见的非光谱色（紫色）。谱色（紫色

22、）。 120绿240蓝0红HS色相环色相环描述色相和饱和度描述色相和饱和度饱和度：颜色的鲜明程度，高，颜色深（如深红，深绿）。饱和度：颜色的鲜明程度，高，颜色深（如深红，深绿）。饱和度参数：色环原点到彩色点的半径的长度。环的边界（纯的或饱和度参数：色环原点到彩色点的半径的长度。环的边界（纯的或饱和的颜色）饱和度值为饱和的颜色）饱和度值为1 1。中心（中性灰色）阴影，饱和度为。中心（中性灰色）阴影，饱和度为0 0。 柱形彩色空间柱形彩色空间I红绿蓝1200240亮度：亮度：光波作用于感受器所发光波作用于感受器所发生的效应，其大小由物体反射生的效应，其大小由物体反射系数来决定，反射系数越大，系数来

23、决定，反射系数越大，物体的亮度愈大，反之愈小。物体的亮度愈大，反之愈小。 灰度阴影沿着轴线从底部灰度阴影沿着轴线从底部的黑变到顶部的白，具最高亮的黑变到顶部的白，具最高亮度、最大饱和度的颜色：圆柱度、最大饱和度的颜色：圆柱上顶面的圆周上。上顶面的圆周上。 （1) 1) RGBRGB转换到转换到HSIHSI（转换公式有多种形式，表达的思想一致）（转换公式有多种形式，表达的思想一致） 对任何对任何3 3个个0 0，1 1范围内的范围内的R R、G G、B B值，其对应值，其对应HSIHSI模型中模型中的的I I、S S、H H分量的计算公式为分量的计算公式为 2/12)()(2/)()(arcco

24、s),min()(3)(31BGBRGRBRGRHBGRBGRISBGRIH H：0 0, 180, 180；，360360H H，180180，360360。S S0 0，无色彩的中心点，无色彩的中心点，H H没有意义，定义没有意义，定义H H为为0 0；当；当I I0 0时，时，S S也没也没有意义。奇异点有意义。奇异点 另一种另一种 RGBRGB转换到转换到HSVHSV转换公式转换公式如果如果max(R,G,B)max(R,G,B)与与min(R,G,B)min(R,G,B)不等但又非常接近，即不等但又非常接近，即R R、G G、B B各分量的绝对值处于一个较小变化范围的区域内时，则色各

25、分量的绝对值处于一个较小变化范围的区域内时，则色度分量度分量H H值会出现较大的差异。色度不稳定点值会出现较大的差异。色度不稳定点（2 2） HSIHSI转换到转换到RGBRGB 假设假设S S、I I 的值在的值在0 0，1 1之间，之间，R R、G G、B B的值也在的值也在0 0，1 1之间，则之间，则HSIHSI转换为转换为RGBRGB的公式为的公式为( (分成分成3 3段以利用对称性段以利用对称性) ) （a a）当）当H H在在0 0，120120之间之间 )(3)60cos(cos1)1 (RBIGHHSIRSIB (b) (b) 当当H H在在120120，240240之间之间

26、 )(3)180cos()120cos(1)1 (GRIBHHSIGSIR(c) (c) 当当H H在在240240，360360之间之间 )(3)300cos()240cos(1)1 (BGIRHHSIBSIG3) CMYK3) CMYK表色系统表色系统 计算机屏幕显示通常用计算机屏幕显示通常用RGBRGB表色系统，它是通过相加来产生表色系统，它是通过相加来产生其他颜色，其他颜色， 这种做法通常称为加色合成法这种做法通常称为加色合成法(Additive Color (Additive Color Synthesis)Synthesis)。 在印刷工业上则通常用在印刷工业上则通常用CMYKCM

27、YK表色系统，它是通过颜色相减来表色系统，它是通过颜色相减来产生其他颜色的，所以称这种方式为减色合成法产生其他颜色的，所以称这种方式为减色合成法(Subtractive (Subtractive Color Synthesis)Color Synthesis)。 CMYKCMYK模式的原色为青色模式的原色为青色(Cyan)(Cyan)、品红色、品红色(Magenta)(Magenta)、黄色、黄色(Yellow)(Yellow)和黑色（和黑色（BlackBlack）。这种模式占用的磁盘空间和内存大。）。这种模式占用的磁盘空间和内存大。 4 4）其他表色系）其他表色系 (1(1） YUVYUV电

28、视信号彩色坐标系统电视信号彩色坐标系统 YUVYUV彩色电视信号传输时，将彩色电视信号传输时，将R R、G G、B B 改组成亮度信号改组成亮度信号和色度信号。和色度信号。PALPAL制式将制式将R R、G G、B B三色信号改组成三色信号改组成Y Y、U U、V V信信号，号， 其中其中Y Y信号表示亮度，信号表示亮度，U U、V V信号是色差信号。信号是色差信号。 RGBRGB与与YUVYUV之间的对应关系如下：之间的对应关系如下： VUYBGR0032. 21581. 0395. 01140. 101BGRVUY100. 0515. 0615. 0437. 0289. 0148. 011

29、4. 0587. 0299. 0 (2(2） LabLab表色系表色系 CIE 1976 CIE 1976 符合孟塞尔彩色系统的表色系。符合孟塞尔彩色系统的表色系。 Lab Lab 颜色由亮度或光亮度分量颜色由亮度或光亮度分量L L 和和a a、b b两个色度分量组成。两个色度分量组成。其中其中a a在的正向数值越大表示越红，在负向的数值越大则表示越在的正向数值越大表示越红，在负向的数值越大则表示越绿；绿；b b在的正向数值越大表示越黄，在负向的数值越大表示越蓝。在的正向数值越大表示越黄，在负向的数值越大表示越蓝。 LabLab颜色与设备无关，颜色与设备无关， 无论使用何种设备（如显示器、打无

30、论使用何种设备（如显示器、打印机、计算机或扫描仪）创建印机、计算机或扫描仪）创建或输出图像，这种模型都能生成或输出图像，这种模型都能生成一致的颜色。一致的颜色。 3/103/103/103/103/105005001610025ZZYYbYYXXaYYL式中式中X X0 0、Y Y0 0、Z Z0 0为标准白色对应的为标准白色对应的X X、Y Y、Z Z值。值。 人眼的视觉特性人眼的视觉特性 ： 分辨的灰度级介于十几到二十几级之间分辨的灰度级介于十几到二十几级之间 ； 彩色分辨能力可达到灰度分辨能力的百倍以上。彩色分辨能力可达到灰度分辨能力的百倍以上。 彩色增强技术是利用人眼的视觉特性，将灰度

31、图像变彩色增强技术是利用人眼的视觉特性，将灰度图像变成彩色图像或改变彩色图像已有彩色的分布，改善图像的成彩色图像或改变彩色图像已有彩色的分布，改善图像的可分辨性。可分辨性。 伪彩色增强伪彩色增强 假彩色增强假彩色增强1 1 伪彩色增强伪彩色增强 把黑白图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映把黑白图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映射函数变换成不同的彩色，得到一幅彩色图像的技术。使射函数变换成不同的彩色，得到一幅彩色图像的技术。使原图像细节更易辨认，目标更容易识别。原图像细节更易辨认，目标更容易识别。 密度分割法、灰度级一彩色变换、频率域伪彩色增强密度分割法、灰度级一彩色变换、频率域伪彩色

32、增强 二、彩色增强技术二、彩色增强技术1 1）密度分割法）密度分割法 密度分割法是把黑白图像的灰度级从密度分割法是把黑白图像的灰度级从0 0（黑）到（黑）到M M0 0（白）（白）分成分成N N个区间个区间I Ii i(i=1(i=1，2 2，N),N),给每个区间给每个区间I Ii i指定一种彩指定一种彩色色C Ci i，这样，便可以把一幅灰度图像变成一幅伪彩色图像。，这样，便可以把一幅灰度图像变成一幅伪彩色图像。 优点：简单、直观，便于软硬件实现，可扩展用途，如计优点：简单、直观，便于软硬件实现，可扩展用途，如计算面积等。缺点：变换出的彩色数目有限。算面积等。缺点：变换出的彩色数目有限。

33、CM彩色CM1C2C1Ol1lMlM1灰度级密度分割示意图密度分割示意图 f (x, y)切割平面 L1xySiSO密度法伪彩色图像密度法伪彩色图像2 2）空间域灰度级彩色变换（遥感：假彩色合成方法）空间域灰度级彩色变换（遥感：假彩色合成方法） 将原图像将原图像f(x,y)f(x,y)的灰度范围分段，经过红、绿、蓝三种不的灰度范围分段，经过红、绿、蓝三种不同变换，变成三基色分量同变换，变成三基色分量I IR R(x,y)(x,y)、I IG G(x,y)(x,y)、I IB B(x,y)(x,y)，用它，用它们分别去控制彩色显示器的红、绿、蓝电子枪。们分别去控制彩色显示器的红、绿、蓝电子枪。红

34、 变 换绿 变 换蓝 变 换显 像 管f (x, y)IR(x, y)IG(x, y)IB(x, y)RGB(a)IB(x, y)IG(x, y)IR(x, y)Of (x, y)4L2L43LL(b)f f（x x, ,y y）=0=0，则，则I IB B( (x x, ,y y)=)=L L, ,I IR R( (x x, ,y y)=)=I IG G( (x x, ,y y)=0,)=0,显示蓝色显示蓝色, ,若若f f( (x x, , y y)=)=L L2 2，则，则I IG G( (x,yx,y)=)=L L，I IR R( (x,yx,y)=)=I IG G( (x,yx,y)

35、=0)=0，绿色，绿色; ;若若f f( (x, yx, y)=)=L L, , 则则I IR R( (x,yx,y)=)=L L，I IB B( (x,yx,y)=)=I IG G( (x x, ,y y)=0)=0，红色。，红色。f f( (x,yx,y) )在在0 0L L之间变化，之间变化，I IR R 、I IB B 、I IG G会有不同输出会有不同输出, ,从而合成不同的彩色图像。从而合成不同的彩色图像。3 3）频率域伪彩色增强（滤波法）频率域伪彩色增强（滤波法） 把黑白图像经傅立叶变换到频率域，在频率域内用三把黑白图像经傅立叶变换到频率域，在频率域内用三个不同传递特性的滤波器分

36、离成三个独立分量；个不同传递特性的滤波器分离成三个独立分量； 然后对它们进行逆傅立叶变换，便得到三幅代表不然后对它们进行逆傅立叶变换，便得到三幅代表不同频率分量的单色图像，接着对这三幅图像作进一步同频率分量的单色图像，接着对这三幅图像作进一步的处理（如直方图均衡化）的处理（如直方图均衡化） 最后将它们作为三基色分量分别加到彩色显示器的最后将它们作为三基色分量分别加到彩色显示器的红、绿、蓝显示通道，得到一幅彩色图像。红、绿、蓝显示通道，得到一幅彩色图像。 红色通道滤波器蓝色通道滤波器绿色通道滤波器FFTFFT1FFT1FFT1附加处理附加处理附加处理彩色显示特点：特点：输出图像的伪彩色与图像的灰

37、度级无关，输出图像的伪彩色与图像的灰度级无关， 而是取决于而是取决于图像中不同空间频率域成分。如图像中不同空间频率域成分。如, , 为了突出图像中高频成分为了突出图像中高频成分（图像细节）将其变为红色，只要将红色通道滤波器设计成（图像细节）将其变为红色，只要将红色通道滤波器设计成高通特性即可。而且可以结合其他处理方法，在附加处理中高通特性即可。而且可以结合其他处理方法，在附加处理中实施（如直方图修正等），使其彩色对比度更强。如果要抑实施（如直方图修正等），使其彩色对比度更强。如果要抑制图像中某种频率成分，可以设计一个带阻滤波器。制图像中某种频率成分，可以设计一个带阻滤波器。2 2 假彩色增强假彩色增强 对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像，通过映对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像，通过映射函数变换成新的三基色分量，彩色合成使感兴趣目标呈射函数变换成新的三基色分量，彩色合成使感兴趣目标呈现出与原图像中不同的、奇异的彩色。现出与原图像中