数字图像处理第六章课件.ppt
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1、Chapter 6 Color Image Processing,科学家&艺术家论颜色,准确地说,光线是没有颜色的。它所拥有的只是引起这样或者那样颜色知觉的能量分布。 Newton, Sir Isaac(1642-1727) For a long time I limited myself to one coloras a form of discipline Pablo Picasso(1881-1973),颜 色,现代心理学研究表明: 颜色是人类认知系统对物体表面、光照以及视觉环境的综合反映。缺少了其中的任何一个,都不会有颜色感觉。,“Lightness and color are fie
2、ld phenomena, not point phenomena.“ -Edwin H. Land.,6.1 Color Fundamentals,1666年Newton发现棱镜的色散现象,电磁波谱中可见光波长范围,不同色光之间过渡平滑,在人眼视网膜上,两种人眼感光细胞: 锥状,彩色、昼视觉。 700万个细胞 杆状,灰色、夜视觉。 7500万1.5亿个细胞 锥状细胞进一步分为3种。 感蓝,感绿,感红,人眼锥状体(R,G,B)的光线吸收是波长函数, 1956年测得的吸收率波谱,1931年CIE定义的标准三原色波长,Blue=435.8nm,Green=546.1nm, Red=700nm (与
3、上述锥状体吸收率的波峰有差异),Color Imaging 彩色成像,民用数码相机常用,专业数码相机常用,3CCD和棱镜分光,仅适合于静物摄影,光线和颜料的原色和合成色,参考白R=G=B=1,加色合成,减色合成,XYZ三刺激值,CIE_RGB不能合成所有可见光谱的颜色. 比色法,为克服RGB的不足,CIE定义了与设备无关的XYZ颜色空间 :,CIE_xy色度图,x=X/(X+Y+Z),y=Y/(X+Y+Z),z=Z/(X+Y+Z) =1-x-y,x+y+z=1,x,y即可决定z,参考白为X=Y=Z=1 x=y=1/3,RGB与XYZ,RGB2XYZ,Y分量常作为从RGB图像到灰度图像的转换式.
4、,任何颜色都可以由XYZ的正加权系数线性合成,CIE_XYZ颜色空间的三刺激值敏感度曲线,Name colors Define color mixing Define and compare color gam,两色相加时, 所产生的新色在它们的连线上. A = tC + (1 t)B where B is a spectral color 比值 AC/BC is excitation purity of A,6.2 Color Models (Color Space/System),RGB是加色/色光合成,CIE_RGB的参考白为R=G=B=1,Fig. 6.8 RGB24-Bit Colo
5、r Cube,a.彩色剖面产生的彩色图像,b.色立体的 3个隐藏面,Web Safe Color,RGB分量 的有效值:,216种安全 的RGB彩色:,在256色中的 灰色,其中带 下划线的属WSC,6*6*6=216色,Fig 6.11 The RGB safe-color cube,颜色不准确,CMY & CMYK Color Models,用K来代替等量的C,M,Y, 称为undercolor remove. 更黑,省墨。 K=min(C,M,Y); C=C-K M=M-K Y=Y-K,HSI Color Model,Hue, Saturation, Intensity HSV, Vol
6、ume,某个Intensity平面上的Hue和 Saturation: H是角度,S是矢量长度,RGB2HSI:,Where: H= if BG,HSI2RGB, page299-300,H,S,I,H,S,I,改变HIS成分及其合成图,6.3 Pseudocolor Image Processing,灰度分层,伪彩色,6.3.1 灰度分层法,灰度分层实例1:,灰度分层实例1:,焊接缝的X线图像,6.3.2 变换法,密度分层实例2:,密度分层实例3:,世界平均月降雨量,南美,灰阶到彩色的变换实例4:,伪彩色图像处理的功能模块图,伪彩色增强灰阶到彩色的变换,机场X光扫描图像:,带塑料炸弹,(b)
7、,(c),图6.24(a),利用各正弦型的相位和频率变化,可以用彩色(分量)来增强不同灰度范围,图6.25表示所用的(多对一)转换。这些正弦形函数包含峰值附近的相对不变值的区域,以及谷底附近的变化强烈的区域。每个正弦形的相位和频率变化可以用彩色(分量)来增强灰度的范围。 例如,如果所有3个变换有相同的相位和频率,输出图像将是单色的。3个变换之间相位的小变化会使那些灰度级对应峰值的像素产生很小的变化,特别是正弦形低频时。对应正弦形陡峭区域的像素灰度值被赋予更强的彩色,作为由于相位间位移引起的3个正弦形幅值间的显著差异的效果。,图6.24(b)的图像是用图6.25(a)的变换函数获得的。注意炸弹和
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- 数字图像 处理 第六 课件
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