Chap 7 彩色图像表示

Chap9彩色图像表示图像表示基本概念（彩色空间及其模式）灰度图象：通常每个象素用一个字节来表示。

灰度级：表示象素的灰度范围，如1Byte/pixel是256级灰度。

分辨率：用来描述数字图象所表示的空间细节的程度（高或低），如与设备无关的分辨率表示：象素的个数MxN，以及与设备有关的表示，如dpi(dotperinch)，pixel/mmline.

亮度和对比度：是人眼感知物体的主观度量。亮度即明亮程度通常用照度度量，而对比度与物体相对于背景的亮度差别有关，一般用差别与背景的亮度的比值来衡量。颜色视觉1、颜色基础

2、颜色模型图像表示彩色图象：通常真彩色用三字节的R，G，B来表示，即8:8:8=24位。R、G、B（三基色波长（CIE）Blue:435.8nm,Green:546.1nm,Red:700nm）颜色视觉：颜色基础3个基本特性量：辉度、色调、饱和度；辉度：与物体的反射率成正比；色调：与混合光谱中主要光波长相关联；饱和度：与一定色调的纯度有关，纯光的谱色是完全饱和的；色度：色调和饱和度合起来称为色度；颜色可用辉度和色度共同表示；色系数颜色视觉：颜色基础x:红色色系数;X:红色刺激量y:绿色色系数；Y:绿色刺激量z:蓝色色系数；Z:蓝色刺激量颜色视觉：颜色基础色度图:1931年CIE制定R:700nmG:546.1nmB:435.8nmp橙色饱和度：66%颜色视觉：颜色模型1、RGB模型（R：红，G：绿，B：蓝，面向硬件设备）2、HSI模型（H：色调，S：饱和度，I：密度，面向彩色处理）3、RGB转换到HSI4、HSI转换到RGBRGB模式

(相加混色模型，用于发光物体)颜色视觉：颜色基础：图像表示HSB模型:基于人类对颜色的感觉，HSB模型描述颜色的三个基本特征。又称为HSI空间。颜色视觉：颜色基础HSI模型特点：1、I分量与图像的彩色信息无关

2、H和S与颜色有关颜色视觉：颜色基础HSI模型——量化颜色三属性H色调：取值0-360S饱和度：取值0-1或0-100I亮度：取值0-1或0-100IHS图像表示图像表示色相（或色度Hue）是从物体反射或透过物体传播的颜色。在0到360度的标准色轮上，色相是按位置度量的。在通常的使用中，色相是由颜色名称标识的，比如红、橙或绿色。饱和度（Saturation）有时也称色品，是指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中灰成分所占的比例，用从0%（灰色）到100%（完全饱和）的百分比来度量。在标准色轮上，从中心向边缘饱和度是递增的。亮度（Brightness）是颜色的相对明暗程度，通常用从0%（黑）到100%（白）的百分比来度量。图像表示图像表示图像表示在绘画艺术上，饱和度的概念可描述如下：是一种纯色加上白色染料后的结果，此时色彩的饱和度发生变化而色彩的亮度不发生变化。同样在绘画艺术上，亮度的概念可描述如下：是一种纯色加上黑色染料后的结果，此时色彩的亮度发生变化而色彩的饱和度不发生变化。HSB空间的坐标体系颜色视觉：颜色基础（3）RGB转换到HSI颜色视觉：颜色基础（4）HSI转换到RGB当H在（00，1200）之间颜色视觉：颜色基础（4）HSI转换到RGB当H在（1200，2400）之间颜色视觉：颜色基础（4）HSI转换到RGB当H在（2400，3600）之间颜色视觉：颜色基础RGB与HIS的转换颜色视觉：颜色基础RGB与HIS的转换图像表示另外，彩色有多种不同的表示方式，例如，YUV（PAL制式）,YIQ（NTSC制式）,HSI表示。伪彩色与假彩色处理伪彩色处理。假彩色处理。要点：

伪彩色与假彩色处理伪彩色(pseudocolor)处理：把黑白图象处理成伪彩色图象。假彩色(falsecolor)处理：把真实的自然彩色图象或遥感多光谱图象处理成假彩色图象。彩色增强：伪彩色增强伪彩色增强的定义－人对图象灰度的分辨能力比较低，而对色彩的辨别能力却非常强。为了更有效地提取图形信息，图象增强中伪彩色处理就是把单色（黑白）图象的不同灰度级按照线性或非线性映射函数变换成不同的彩色。

伪彩色处理人眼只能区分40多种不同等级的灰度，却能区分几千种不同色度、不同亮度的色彩。伪彩色处理就是把黑白图象的灰度值映射成相应的彩色。彩色增强：伪彩色增强伪彩色增强的技术分类函数映射方法频域滤波方法彩色增强：伪彩色增强（函数映射）函数映射方法的定义

伪彩色增强技术也是一种点处理操作，只是需要三个相互独立的映射函数，将一个灰度图象变换成红、绿、蓝三基色比例不同的彩色图象。彩色增强：伪彩色增强（函数映射）定义三个映射函数为、、，输入灰度图象为，则三基色分量为：

彩色增强：伪彩色增强（函数映射）伪彩色处理灰度变换法示意图TG(·)f(x,y)TR(·)TB(·)R(x,y)G(x,y)B(x,y)彩色增强：伪彩色增强（函数映射）LLL/43L/4L/20GBR伪彩色处理灰度变换曲线彩色增强：伪彩色增强灰度分层法特例灰度分层法该方法比较简单、直观。缺点是变换出的彩色数目有限彩色增强：伪彩色增强映射函数彩色增强：伪彩色增强（频域滤波）频域增强方法的定义

图象傅立叶变换所得频谱经三个不同频率特性的滤波器（常用带通或带阻滤波器）滤波，再经傅立叶逆变换得到的灰度值分别代表图象的不同频率分量，设计适当的伪彩色映射函数，就可以用色彩表现出图象的不同频率成分。彩色增强：伪彩色增强（频域滤波）彩色增强：伪彩色增强（频域滤波）本节中，我们给出一个实例对基于彩色信息的图像识别加以讨论。例：用彩色信息进行图像识别彩色增强：伪彩色增强（频域滤波）例：用彩色信息进行图像识别的NNF彩色增强：伪彩色增强（频域滤波）例：用彩色信息进行图像识别的NNF彩色增强：伪彩色增强（频域滤波）例：用彩色信息进行图像识别两种算法的效果比较假彩色处理把真实的自然彩色图象或遥感多光谱图象处理成假彩色图象。用途：（1）景物映射成奇异彩色，比本色更引人注目。假彩色处理用途：（2