数字图像处理彩色图像增强

《数字图像处理彩色图像增强》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章彩色图像增强彩色图像：是一种矢量图像，比灰度图像包含更多的信息。彩色图像增强技术分为两类：伪彩色增强技术：对不同的灰度或灰度范围赋予不同的颜色.真彩色增强技术：对彩色的不同分量区别对待。人对彩色的分辨能力和敏感程度比灰度强颜色模型可见光波长范围为：400nm~760nm，能使人产生视觉，感到明亮和颜色锥状细胞每只眼睛中大约有600万到700万个锥状细胞，集中分布在视轴和视网膜相交点附近的黄斑区内。每个锥状细胞都连接一个神经末梢，因此，黄斑区对光有较高的分辨力，能充分识别图像的细节。锥状细胞既可以分辨光的强弱，也可以辨别色彩

2、。白天视觉过程主要靠锥状细胞来完成，所以锥状机觉又称白昼视觉。按感光化学特性，锥状细胞有三种，它们分别对红、绿、蓝颜色敏感，因此红绿蓝称为人类视觉的三基色。三种锥状细胞的光谱敏感曲线如下：杆状细胞每只眼睛大约有7600万个到15000万个杆状细胞。它广泛分布在整个视网膜表面上，并且有若干个杆状细胞同时连接在一根神经上，因此，这条神经只能感受多个杆状细胞的平均光刺激，使得在这些区域的视觉分辨力显著下降，无法辨别图像中的细微差别，而只能感知视野中景物的总的形象。杆状细胞不能感觉彩色，但对低照明度的景物柱往比较敏感，所以，夜晚所观察到

3、的景物只有黑白、浓淡之分，而看不清它们的颜色差别。由于夜晚的视觉过程主要由杆状细胞完成，所以杆状视觉又称夜视觉。英国人Newton，三棱镜实验证明了白光是所有可见光的组合。颜色模型1931年，国际照明委员会（CIE）规定用700nm、546.1nm、435.8nm的单色光作为红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色R代表红光，为大红色相，红中具有黄味；G代表绿光，为比较香嫩的绿色色相B代表蓝紫光，色相为蓝中带有紫味根据三原色原理，任意彩色的颜色方程为：F=α(R)+β(G)+γ(B)其中αβγ是红绿蓝三色的混合比例，称为三色系数颜色模

4、型指的是某个三维颜色空间中的一个可见光子集，它包含某个色彩域的所有色彩颜色模型CIE（国际照明委员会）1931年，CIE规定了三种标准原色x,y,z,用于颜色匹配，三种对应的颜色匹配函数如下：CIE色度图对于可见光谱中的任何主波长的光，都可以用这三个标准原色的叠加来匹配注意：没有一个输出设备能够精确输出CIE图像，因为输出设备均有固定的墨和颜色，固定的几种颜色不能够表达所有可以看见的颜色CIE色度图对于可见光谱中的任意一种颜色C，可以找到一组权（X,Y,Z），使得：C=xX+yY+zZ,即用CIE原色匹配C,下图为XYZ空间中包

5、含所有可见光的锥体CIE色度图整个锥体落在第一象限，从原点引一条任意射线穿过该锥体，则射线上任意两点代表的色光具有相同的主波长和纯度在每条射线上各取一点即可代表所有的可见光，习惯上，这一点取做射线与平面X+Y+Z=1的交点，其坐标称为色度值，规格化坐标表示为：可以把与平面X+Y+Z=1相交的色度值(x,y,z)中的(x,y)绘制成CIE色度图，如图。CIE色度图边界和内部代表了所有可见光的色度值，z=1-x-y边界弯曲部分上的每一点，对应光谱在某种纯度为百分之百的色光，线上标明的数字为对应的主波长中央一点C代表白光，C点接近于x

6、=y=z=1/3CIE色度图主要有两种用途：用色度图计算任何颜色的主波长和纯度CIE色度图如果B在曲边上，则B的主波长就是A的主波长，否则，找不到该颜色对应的主波长，此时，主波长可以用其补色的主波长值之后加c表示一种颜色称为另一种颜色的补色，指二者混合之后产生白色，图中F的补色为A,所以F的主波长为555umcCIE色度图主要有两种用途：定义颜色域(ColorRanges)以便显示叠加颜色的效果CIE色度图I和J按不同比例叠加，可产生其连线上的任意一种颜色I，J和K按不同比例叠加，可产生三角形内的任意一种颜色对于任意一个三角形，

7、如果其三个顶点均落在可见光区域内，则其混合所产生的颜色不能覆盖整个可见光区域红绿蓝三原色不能叠加出所有可见光颜色0.800.20.8xy520nm700-770nm红蓝绿NTSCPAL紫色度图常见的色彩模型有RGB模型、CMYK模型、HSV模型、YIQ模型等。每种模型都有它自己的特点和适用范围,它们可以根据需要相互转换。RGB模型这是最常见的色彩模型，由R(红)、G(绿)、B(蓝)三个分量组成，三维空间中的三个轴分别与红、绿、蓝三基色相对应.原点对应于黑色，离原点最远的顶点对应于白色。从黑到白的灰度值分布在这两个点的连线上，该线

8、称为灰色线。其他颜色则落在三维空间中由红、绿、蓝三基色组成的彩色立方体中。通常情况下以RGB色彩模型为基础描述其它色彩模型，将其它色彩模型描述为RGB三色的线性或者非线性函数。RGB模型在视频和显示器中广泛使用。RGB模型单位立方体RGB颜色模型构成的颜色空间是