《彩色图像增强》PPT课件

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1、第4章彩色图像增强对彩色的视觉感知是人类视觉系统的固有能力彩色图像是一种矢量图像。彩色图像增强技术可分成两大类：将灰度图像变换/转化为彩色图像以提高人们对图像内容的观察效率。直接对彩色图像进行增强，同时考虑彩色矢量的所有分量，但可对不同分量区别对待。第4章彩色图像增强4.0人的视觉特性（补充）4.1三基色与色度图4.2彩色模型及转换4.3伪彩色增强4.4真彩色增强4.0人的视觉特性（补充）1.人眼的构造与机理角膜：保护作用虹膜：保护作用瞳孔：直径可调节，控制进入眼内光通量(照相机光圈作用)。晶状体：弹性透明，改变焦距视细胞：视网膜上

2、有视细胞，杆状细胞：明视细胞锥状细胞：暗视细胞4.0人的视觉特性（补充）视细胞锥状细胞：明视细胞，在强光下检测亮度和颜色杆状细胞：暗视细胞，在弱光下检测亮度，无色彩感觉。每个锥状视细胞连接着一个视神经末梢，分辨率高，分辨细节、颜色；多个杆状视细胞连接着一个视神经末梢，分辨率低，仅分辨图像的轮廓。视感觉视感觉4.0人的视觉特性（补充）4.0人的视觉特性（补充）2.人视觉特点：1）人眼亮度感觉范围亮度对比度c=Bmax/Bmin总范围很宽：c=1010数量级适应某一环境亮度后，适当平均亮度下：c=102数量级很低亮度下：c=102）主观

3、感觉亮度与实际亮度不同，主观感觉亮度与外界照度是对数关系。4.0人的视觉特性（补充）影响主观亮度的两个事实：（主观亮度与客观亮度不完全一致）同时对比度：人眼对亮暗程度所形成的明暗感觉具有相对性。4.0人的视觉特性（补充）马赫带效应第四章彩色图增强4.0人的视觉特性（补充）4.1三基色与色度图4.2彩色模型及转换4.3伪彩色增强4.4真彩色增强人类色觉的产生是一个复杂的过程。除了光源对眼睛的刺激，还需要人脑对光刺激的解释。人感受到的物体颜色主要取决于反射光的特性。-如果物体比较均衡地反射各种光谱，则看起来是白的。-如果物体对某些光谱反

4、射得较多，则看起来物体就呈现相对应的颜色。4.1三基色与色度图1.三基色：红、绿、蓝在光源的刺激下，人可以感受颜色，颜色可分为无彩色和有彩色。人视网膜中锥细胞：65%对红光敏感，33%对绿光敏感，2%对蓝光敏感。CIE规定：蓝光波长=435.8nm，绿光波长=546.1nm，红光波长=700nm4.1三基色与色度图所有颜色都可看作由三个基本颜色（三基色threeprimarycolors：RGB）的不同组合（相加混色）：CrR+gG+bBr+g+b=1直接用RGB表示颜色，存在负的系数，导致该色不能物理实现，再现颜色范围缩小。CI

5、E定义了三种标准基色XYZ标准基色XYZ(三个刺激量）对白光，有X=1，Y=1，Z=1如果每种刺激量的比例系数为x，y，z，则有C=xX+yY+zZ。比例系数x，y，z也称为色系数4.1三基色与色度图4.1三基色与色度图三基色与三补色：红的补色：蓝绿绿的补色：品红蓝的补色：黄三基色光之和---白色色与补色叠加为黑色。相加混色法：由发光体发出的光相加而产生的各种颜色，相减混色法：先有白色光，然后从中减去某些成份（吸收）得到各种颜色。4.1三基色与色度图2.色度图人类描述彩色的三种基本特征量：亮度：与物体的反射率成正比色调：与光谱中光的

6、波长相联系饱和度：与一定色调光的纯度有关色调和饱和度合起来称为色度彩色可用亮度和色度共同表示人眼对于彩色的观察和处理是一种生理和心理现象，其机理还没有完全搞清楚，对于彩色的许多结论都是建立在实验基础之上的。4.1三基色与色度图色度图横轴红色系数r，纵轴绿色系数g，蓝色系数由x+y+z=1求得，各点为光谱中各颜色的色度坐标人眼不可见色光谱上没有4.1三基色与色度图色度图(1)在色度图中每点都对应一种可见的颜色。反过来，任何可见的颜色都在色度图中占据确定的位置，三角形内、舌形外为人眼不可见颜色。(2)在色度图轮廓上的点代表纯颜色，移向中

7、心表示混合的白光增加而纯度减少。(3)在色度图中，过C点直线端点的两彩色互补。(4)在色度图轮廓上的各点具有不同的色调，连接C点与轮廓上点的连线上所有点具有相同的色调。(5)在色度图中连接任两端点的直线上的各点表示将这两端点所代表的彩色相加可组成的一种新彩色4.1三基色与色度图三角形包含由三顶点可组成的彩色RGB是其中一个子集。不同电视机制式的三角形色域范围不同，有不同的色彩特点。目前，高清电视的色域范围最大，色彩最丰富。例4.1.1图中P点的坐标：r=0.48g=0.4b=1-(r+g)=0.12P点的色调：波长为590nm（橙色

8、）P的饱和度：CP/CQ=66%pQ4.1三基色与色度图pQ4.0人的视觉特性（补充）4.1三基色与色度图4.2彩色模型及转换4.3伪彩色增强4.4真彩色增强第4章彩色图像增强1.面向硬设备彩色模型基于物理的模型，适合图像输出显示场合