第四章 数字图像处理 彩色图像增强VIP专享VIP免费

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。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=y=z=1/3CIE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555umcCIE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，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...