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1、第五章彩色图像处理1.彩色基础2.MATLAB中彩色图像的表示方法3.彩色空间及其转换4.彩色图像处理基础5.彩色图像的空间滤波6.在RGB向量直接处理白光在17世纪，牛顿通过三棱镜研究对白光的折射就已发现：白光可被分解成一系列从紫到红的连续光谱，从而证明白光是由不同颜色（而且这些颜色并不能再进一步被分解）的光线相混合而组成的。5.1彩色基础5.1彩色基础可见光可见光是由电磁波谱中相对较窄的波段组成，如果一个物体比较均衡地反射各种光谱，则人看到的物体是白的；而如果一个物体对某些可见光谱反射的较多，则人看到的
2、物体就呈现相对应的颜色。例如，绿色物体反射具有500~570nm（纳米）范围的光，吸收其他波长光的多数能量。图可见范围电磁波谱的波长组成人眼的吸收特性：人眼的锥状细胞是负责彩色视觉的传感器，人眼的锥状细胞可分为三个主要的感觉类别。大约65%的锥状细胞对红光敏感，33%对绿光敏感，只有2%对蓝光敏感。由于人眼的这些吸收特性，被看到的彩色是所谓的原色红（R，red）、绿(G，green)和蓝（B，blue）的各种组合。5.1彩色基础三原色原理其基本内容是：任何颜色都可以用3种不同的基本颜色按照不同比例混合得到，
3、即C=aC1+bC2+cC3式中a，b，c>=0为三种原色的权值或者比例，C1、C2、C3为三原色（又称为三基色）。5.1彩色基础三原色原理原色相加可产生二次色。例如：红色+蓝色=深红色(M，magenta)，绿色+蓝色=青色(C，cyan)，红色+绿色=黄色(Y，yellow)。以一定的比例混合光的三种原色或者以一种二次色与其相反的原色相混合可以产生白色(W，white)，即：红色+绿色+蓝色=白色。5.1彩色基础5.2MATLAB中彩色图像的表示方法5.2.1RGB图像5.2.2索引图像5.2.3用来处
4、理RGB图像和索引图像的IPT函数RGB模型RGB模型采用CIE规定的三基色构成表色系统。自然界的任一颜色都可通过这三种基色按不同比例混合而成。由于RGB模型将三基色同时加入以产生新的颜色，所以，它是一个加色系统。 设颜色传感器把数字图像上的一个像素编码成(R，G，B)，每个分量量化范围为［0，255］共256级。因此，RGB模型可以表示256×256×256=16777216≈1670万种颜色。这足以表示自然界的任一颜色，故又称其为24位真彩色。一幅图像中的每一个像素点均被赋予不同的RGB值，便可以形
5、成真彩色图像，如红色(255，0，0)、绿色(0，255，0)、蓝色(0，0，255)、青色(0，255，255)、品红(255，0，255)、黄色(255，255，0)、白色(255，255，255)、黑色(0，0，0)等，等比例混合三基色产生的是灰色。RGB颜色模型可用一个三维空间中的单位立方体来表示，如图所示。RGB立方体及rgbcube函数(1,0,0)(0,0,1)(0,1,0)RBG红绿蓝黑白青黄品红灰度级functionrgbcube(vx,vy,vz)vertices_matrix=[000
6、;001;010;011;100;101;110;111];faces_matrix=[1562;1375;1243;2486;3784;5687];colors=vertices_matrix;patch('Vertices',vertices_matrix,'Faces',faces_matrix,...'FaceVertexCData',colors,'FaceColor','interp',...'EdgeAlpha',0)%Setupviewingpoint.ifnargin==0vx=10;vy
7、=10;vz=4;elseifnargin~=3error('Wrongnumberofinputs.')endaxisoffview([vx,vy,vz])axissquareRGB图像一幅RGB图像就是彩色像素有一个M×N×3数组,其中每一个彩色像素点都是在特定空间位置的彩色图像对应的红,绿,蓝三个分量.红色分量图像绿色分量图像蓝色分量图像利用cat函数将分量图像合成彩色图像rgb_image=cat(3,fR,fG,fB)从彩色图像中提取三幅分量图像fR=rgb_image(:,:,1)fG=rgb_
8、image(:,:,2)fB=rgb_image(:,:,3)5.1MATLAB中彩色图像的表示5.2.1RGB图像5.2.2索引图像5.2.3用来处理RGB图像和索引图像的IPT函数2.索引图像索引图像:由数据矩阵X和色彩映射矩阵map组成X是一个整数的数据矩阵矩阵map是一个大小为L×3，取值在[0，1]的double类的数组，其长度L同它所定义的颜色数目相等。X与map之间的对应X为double型X(i,j
