图像处理（第九章彩色图像处理，彩色模型、RGB、HSI、YCbCr、伪彩色处理、全彩色图像处理、直方图、平滑、锐化、分割、去红眼）

article/2025/5/15 19:56:49

图像处理第九章彩色图像处理

  • 第九章
    • 9.1彩色基础
      • 9.1.1色度学基础（了解即可）
    • 9.2彩色模型
      • 9.2.1RGB彩色模型（了解即可）
      • 9.2.2CIE XYZ模型（了解即可）
      • 9.2.3Lab颜色模型（了解即可）
      • 9.2.4HSI彩色模型（重点）
        • （1）为什么hsi模型在图像处理和识别中被广泛采用（重点）
      • 9.2.5CMY颜色模型（了解即可）
      • 9.2.6YUV电视信号彩色坐标系统（了解即可）
      • 9.2.7YCbCr模型（了解即可）
    • 9.3伪彩色处理
      • 9.3.1强度分层
        • 代码实现
      • 9.3.2灰度级到彩色变换
    • 9.4全彩色图像处理
      • 9.4.1全彩色图像处理基础
      • 9.4.2彩色图像直方图处理
      • 9.4.3彩色图像平滑
      • 9.4.4彩色图像锐化
    • 9.5彩色图像分割
      • 9.5.1HSI彩色空间分割
      • 9.5.2RGB彩色空间分割
      • 9.5.3彩色边缘检测（了解即可）
    • 9.6彩色图像处理其它应用
      • 9.6.1去红眼
        • （1）红眼原因（重点）
      • 9.6.2肤色检测

第九章

9.1彩色基础

9.1.1色度学基础（了解即可）

白光可以被分解成一系列从紫到红的连续光谱。

（1）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。

（2）三原色原理
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。

红绿蓝三原色按照比例混合可以得到各种颜色，其配色方程为：
在这里插入图片描述
（3）彩色到灰度转换
相同亮度的三原色，人眼看去的感觉是，绿色光的亮度最亮，而红色光其次，蓝色光最弱。
如果用Y来表示白色光，即光的亮度(灰度)，则有如下关系：
Y=0.299R+0.587G+0.114B

9.2彩色模型

为了科学地定量描述和使用颜色，人们提出了各种彩色模型。目前常用的彩色模型按用途可分为三类：
①计算彩色模型
用于进行有关颜色的理论研究。常见的RGB模型、CIE XYZ模型、Lab模型等均属于此类型。

②视觉彩色模型
是指与人眼对颜色感知的视觉模型相似的模型，它主要用于色彩的理解，常见的有HSI模型、HSV模型和HSL模型。

③工业彩色模型
侧重于实际应用，包括彩色显示系统、彩色传输系统及电视传输系统等。如印刷中用的CMYK模型、电视系统用的YUV模型、用于彩色图像压缩的YCbCr模型等。

9.2.1RGB彩色模型（了解即可）

在这里插入图片描述

不同的颜色处在立方体上或其内部，并可用从原点分布的向量来定义。并假定所有的颜色值都归一化，则上图所示的立方体就是一个单位立方体，即所有RGB的值都在[0,1]范围内取值。

9.2.2CIE XYZ模型（了解即可）

可见光F，有：F=x⋅X+y⋅Y+z⋅Z
在这里插入图片描述

9.2.3Lab颜色模型（了解即可）

L亮度或光亮度分量 a、b两个色度分量
a在正向的数值越大表示越红，在负向的数值越大则表示越绿；
b在正向的数值越大表示越黄，在负向的数值越大表示越蓝。

9.2.4HSI彩色模型（重点）

（1）为什么hsi模型在图像处理和识别中被广泛采用（重点）

① I（亮度）分量与图像的彩色信息无关；
② H（色调）和S（饱和度）分量与人感受颜色的方式是紧密相联的。这些特点使得HSI模型非常适合彩色特性检测与分析。
在这里插入图片描述
（2）特征
在这里插入图片描述

9.2.5CMY颜色模型（了解即可）

原色为：青色(Cyan)、品红色(Magenta)、黄色(Yellow)

在实际应用中，由于黑色(Black)用量较大，印刷中往往直接用黑色墨水来产生黑色，从而节约青色、品红色、黄色三种墨水的用量。因此，常常用CMYK来表示CMY模型。

9.2.6YUV电视信号彩色坐标系统（了解即可）

彩色电视信号传输时，将RGB改组成亮度信号和色度信号。PAL制式将RGB三色信号改组成YUV信号，其中，Y信号表示亮度，U、V信号表示色差。

9.2.7YCbCr模型（了解即可）

由亮度Y、色差Cb、色差Cr构成。与YUV模型不同的是，在构造色差信号时，充分考虑了R、G、B三个分量在视觉感受中的不同重要性。

9.3伪彩色处理

伪彩色处理也称假彩色处理
（1）定义
指将灰度图像转化为彩色图像，或者将单色图像变换成给定彩色分布的图像。

（2）目的
为了提高人眼对图像的细节分辨能力，以达到图像增强的目的。

（3）基本原理
将灰度图像或者单色图像的各个灰度级匹配到彩色空间中的一点，从而使单色图像映射成彩色图像。

伪彩色处理虽然能将灰度转化为彩色，但这种彩色并不是真正表现图像的原始颜色，而仅仅是一种便于识别的伪彩色。

（4）方法
伪彩色处理方法主要有强度分层和灰度级到彩色变换。

9.3.1强度分层

代码实现

I=imread('i_peppers_gray.bmp'); GS8=grayslice(I,8);%将原图的灰度分成8层
GS64=grayslice(I,64); %分成64层subplot(1,3,1), imshow(I), title('原始灰度图像');
subplot(1,3,2), subimage(GS8,hot(8)), title('分成8层伪彩色');
subplot(1,3,3), subimage(GS64,hot(64)), title('分成64层伪彩色');

在这里插入图片描述

9.3.2灰度级到彩色变换

256个灰度级，分段按比例输出R、G、B，变换成彩色
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

9.4全彩色图像处理

全彩色图像处理研究分为两大类。
①第一类：分别处理每一分量图像，然后，从分别处理过的分量图像形成合成彩色图像。

②第二类：直接对彩色像素进行处理

9.4.1全彩色图像处理基础

因为全彩色图像至少有3个分量，彩色像素实际上是一个向量。

为了使每一彩色分量处理和基于向量的处理等同，必须满足两个条件：
第一，处理必须对向量和标量都可用，
第二，对向量每一分量的操作对于其他分量必须是独立的。

9.4.2彩色图像直方图处理

均匀地扩展彩色强度，而保留彩色本身（即色调和饱和度）不变，即用HSI模型。对I（强度）进行直方图均衡化。
（ps：HSI模型应用）
在这里插入图片描述

9.4.3彩色图像平滑

RGB 3个分量平滑滤波 或 HSI 的 I分量平滑滤波

用空间滤波法–邻域平均进行彩色图像平滑滤波。

其主要Matlab程序实现如下：rgb=imread('flower608.jpg');fR=rgb(:,:,1);fG=rgb(:,:,2);fB=rgb(:,:,3);w=fspecial('average');%算子fR_filtered=imfilter(fR,w);fG_filtered=imfilter(fG,w);fB_filtered=imfilter(fB,w);rgb_filtered=cat(3,fR_filtered,fG_filtered,fB_filtered);

在这里插入图片描述

9.4.4彩色图像锐化

锐化的主要目的是突出图像的细节(边缘部分)。

使用经典的Laplacian滤波模板分别对每个分量图像进行锐化。
其主要Matlab程序实现如下：rgb=imread('flower608.jpg');fR=rgb(:,:,1);fG=rgb(:,:,2);fB=rgb(:,:,3);lapMatrix=[1 1 1;1 -8 1;1 1 1];%锐化的算各元素和为0fR_tmp=imfilter(fR,lapMatrix,'replicate');fG_tmp=imfilter(fG,lapMatrix,'replicate');fB_tmp=imfilter(fB,lapMatrix,'replicate');rgb_tmp=cat(3,fR_tmp,fG_tmp,fB_tmp);rgb_sharped=imsubtract(rgb,rgb_tmp);

在这里插入图片描述

9.5彩色图像分割

图像分割是把图像分成各具特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。
在这里插入图片描述

9.5.1HSI彩色空间分割

在这里插入图片描述
图像中用色度描述彩色。

以饱和度作为一个模板图像，从色调图像中分离出感兴趣的特征区。

由于强度不携带彩色信息，彩色图像分割一般不使用强度图像。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
以饱和度作为一个模板图像：在饱和度图像中选择门限值等于最大饱和度的30%，任何比门限大的像素值赋1值(白 )，其他赋0值(黑)。

从色调图像中分离出感兴趣的特征区：用饱和度二值模板作用于色调图像就产生出红色花朵分割的结果。

其主要Matlab程序如下：
S1=(S>0.3*(max(max(S))));%S>最大饱和度的30%，max(max(s))是因为s是二维的max一次是行一次是列
F=S1.*H;

在这里插入图片描述

9.5.2RGB彩色空间分割

虽然在HSI空间彩色图像较直观。
通常用RGB彩色向量进行分割

分割的目标是对给定图像中每一个RGB像素进行分类。这就需要一个相似性度量。

令z代表RGB空间中的任意一点，如果它们之间的距离小于特定的阈值D0，我们就说z与a是相似的。
最简单的度量之一是欧氏距离

9.5.3彩色边缘检测（了解即可）

边缘检测对图像分割是一个重要的工具。
比较：
（1）以各个单独颜色分量图像为基础计算边缘
（2）在彩色空间直接计算边缘的问题。

比较两种彩色图像边缘检测：
（1）由各个颜色分量图像梯度的混合检测边缘
（2）用彩色空间的向量梯度检测边缘。

9.6彩色图像处理其它应用

9.6.1去红眼

（1）红眼原因（重点）

用照相机拍摄人像时，有时会出现红眼现象。因为在光线较暗的环境中拍摄时，闪光灯闪光会使人眼瞳孔瞬时放大，视网膜上的血管被反射到底片上，从而产生红眼现象。

（2）处理
去红眼技术常用的颜色模型有： RGB模型、CIE Lab模型、HSI模型。常用HSI模型

9.6.2肤色检测

常用YCbCr


http://chatgpt.dhexx.cn/article/346WLdoh.shtml

相关文章

彩色图像--伪彩处理 灰度图转伪彩色图像

彩色图像--伪彩处理 灰度图转伪彩色图像

学习DIP第68天 转载请标明本文出处：http://blog.csdn.net/tonyshengtan ，出于尊重文章作者的劳动，转载请标明出处！文章代码已托管，欢迎共同开发：https://github.com/Tony-Tan/DIPpro #开篇废话 观察了一下冈…
阅读更多...
C++ 灰度图像伪彩色处理

C++ 灰度图像伪彩色处理

真彩色是指影像中的物体颜色和人类肉眼所见的颜色非常相似。在黑白影像中全彩则是指物体的明亮程度。但因为颜色染料等媒体的化学等性质和人类肉眼不同，因此不可能得到绝对的真彩色。 伪彩色的概念就是相较于真彩色提出来的。对于灰度图像，我们可以依据不…
阅读更多...
偏振融合伪彩色图像（原理）

偏振融合伪彩色图像（原理）

最近的大作业是基于偏振图像 的HSI伪彩色增强，现把原理进行分享~~，里面有很多公式上传不了进行了截图，特别上传了word，想直接copy公式也OK 指纹识别程序，附带word-机器学习文档类资源-CSDN下载 二、偏振矢量图像融合…
阅读更多...
遥感数字图像处理（实验二）——假彩色合成与伪彩色合成（密度分割）

遥感数字图像处理（实验二）——假彩色合成与伪彩色合成（密度分割）

目录 实验内容二： 实验步骤： 一、假彩色合成 1.假彩色合成基本内容 2.假彩色合成的目的 3.Landsat8常见的波段组合形式，表1 二、波段组合 三、伪彩色合成（密度分割） 1.密度分割基本内容 2.密度分割的用途 3…
阅读更多...
Matlab实现伪彩色处理：灰度图像转换为彩色图像

Matlab实现伪彩色处理：灰度图像转换为彩色图像

灰度图像可以简单理解为一个灰度值矩阵，其中灰度值的取值范围是[0, 255]，且灰度值为整数。 现在需要将这个灰度值矩阵中的每一个值拆分成3个通道（RGB），分别是红色通道（red, R）、绿色通道&#…
阅读更多...
数字图像的类型——伪彩色，真彩色，假彩色

数字图像的类型——伪彩色，真彩色，假彩色

参考： http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0100t9c8.html 伪彩色图像 同灰度图像一样,也是单波段的图像，但是这个单波段图像是有颜色的，不再是灰度图那样的，而是它的每一个灰度值都对应颜色空间中的某一种颜色。它可以是彩…
阅读更多...
matlab实现灰度图像伪彩色处理

matlab实现灰度图像伪彩色处理

1.基于灰度图像的伪彩色处理 代码展示&#xff1a; clear all; close all;I double(rgb2gray(imread(图片1.jpg))); [M N] size(I); I2 zeros(M, N, 3); %初始化三通道for x 1 : Mfor y 1 : Nif I(x, y) < 127 …
阅读更多...
伪彩色增强(基于MATLAB）

伪彩色增强(基于MATLAB）

伪彩色增强(基于MATLAB&#xff09; 本博文参阅《数字图像处理》-杨帆 基于人眼生理视觉系统&#xff0c;对彩色微小差别的敏感程度远大于对灰度差别的敏感程度&#xff0c;彩色增强已经成为一门应用广泛的图像处理技术&#xff0c;其中伪彩色增强技术显得尤为突出。 首先得明…
阅读更多...
利用 MATLAB 彩色显示高光谱图像（伪彩色，真彩色）

利用 MATLAB 彩色显示高光谱图像（伪彩色，真彩色）

利用 MATLAB 彩色显示高光谱图像&#xff08;伪彩色&#xff0c;真彩色&#xff09; 前言一、使用imshow函数彩色显示高光谱图像注意事项&#xff1a; 欢迎学习交流&#xff01; 邮箱&#xff1a; z…1…6.com 网站&#xff1a; https://zephyrhours.github.io/ 前言 我们平时…
阅读更多...
opencv之伪彩色处理

opencv之伪彩色处理

伪彩色处理 伪彩色&#xff08;pseudo-color)合成是按特定的数学关系把单波段灰度图像的灰度级变成彩色&#xff0c;然后进行彩色显示的方法&#xff0c;其目的是通过数据的彩色表达来增强区分目标的能力。 在图像分割之后&#xff0c;需要对目标进行上色&#xff0c;多数情况…
阅读更多...
OpenCV--006:伪彩色：LUT作用与用法

OpenCV--006:伪彩色：LUT作用与用法

文章目录 一、伪彩色二、LUT1. LUT概念2. 作用3. LUT函数4. LUT应用4.1 颜色空间缩减4.2 图像反转 三、OpenCV&#xff1a;applyColorMap函数 一、伪彩色 伪彩色&#xff08;Pseudo-color&#xff09;图像的每个像素的颜色不是由每个基本色分量的数值直接决定&#xff0c;实际…
阅读更多...
【OpenCV 例程300篇】203. 伪彩色图像处理

【OpenCV 例程300篇】203. 伪彩色图像处理

OpenCV 例程200篇 总目录 201. 图像的颜色空间转换 202. 查表快速替换&#xff08;cv.LUT&#xff09; 203. 伪彩色图像处理 204. 图像的色彩风格滤镜 205. 调节色彩平衡/饱和度/明度 文章目录 【youcans 的 OpenCV 例程300篇】203. 伪彩色图像处理什么是伪彩色图像&#xff1f…
阅读更多...
itoa函数和atoi函数

itoa函数和atoi函数

itoa是广泛应用的非标准 C语言扩展函数。由于它不是标准C语言函数&#xff0c;所以不能在所有的 编译器中使用。但是&#xff0c;大多数的编译器&#xff08;如Windows上的&#xff09;通常在<stdlib.h>头文件中包含这个函数。 1说明编辑 功能&#xff1a;将任意类型的数…
阅读更多...
C++之spriintf函数（itoa函数）

C++之spriintf函数（itoa函数）

sprintf函数 头文件&#xff1a;stdio.h 原型 int sprintf( char *buffer, const char *format, [ argument] … ); 参数列表 buffer&#xff1a;char型指针&#xff0c;指向将要写入的字符串的缓冲区。 format&#xff1a;格式化字符串。 [argument]…&#xff1a;可选参数&a…
阅读更多...
Vue 艺术字体下载、设置

Vue 艺术字体下载、设置

1&#xff0c;本人常用的下载地址&#xff1a;https://zh.fonts2u.com/ 2&#xff0c;找到你需要的字体点击下载 3&#xff0c;下载完之后有一个ttf文件 4&#xff0c;在vue里面&#xff0c;我个人在assets文件下创建一个文件夹&#xff0c;叫什么名字都行&#xff0c;找到你…
阅读更多...
vue下载跨域图片

vue下载跨域图片

<a style"color: #409EFF;" click"downImg(url)">下载还款凭证</a>//方法一 &#xff08;只有这种方法解决我的需求&#xff09; downImg(imgsrc) {const src ${imgsrc}?t${new Date().getTime()}fetch(src).then(res > {res.blob().th…
阅读更多...
vue点击url链接下载文件

vue点击url链接下载文件

在src下面新建一个downLoadUrl的目录 downLoadUrl / index.js文件 /** 后端返回文件的url,前端创建a标签来下载** 1. 解决了若文件为图片或浏览器支持的格式类型,点击下载会直接打开文件的问题,* 2. 下载文件时,浏览器会有闪动的问题** 页面内使用* 1. 引入指令 import do…
阅读更多...
vue文件下载及重命名

vue文件下载及重命名

本文所讲的下载地址格式为&#xff1a;地址文件名&#xff08;例如&#xff1a;http... test.docx&#xff09; 页面代码&#xff1a; <!--map为所下载的文件信息&#xff0c;包括文件名、路径等 --> <p v-down"map">这是文件名</p> js代码…
阅读更多...
使用npm下载vue-router(vuex)路由报错，“export ‘XXXX‘ was not found in ‘vue‘

使用npm下载vue-router(vuex)路由报错，“export ‘XXXX‘ was not found in ‘vue‘

vue-router vuex 报错同理 vue-router vuex 报错同理 今天在写vue项目使用cnpm下载路由&#xff0c;然后就报错"export ref was not found in vue 原因&#xff1a;cnpm install vue-router --save 现在默认下载的是4.x的版本 &#xff0c;我是用的是…
阅读更多...
vue实现文件下载

vue实现文件下载

vue中文件下载 前言 Vue浏览器文件下载最简单的方法就是用a链接实现&#xff0c;然后加一个download属性。让后端返回[blob]文件格式&#xff0c;需要传递 responseType: ‘blob’ 一、使用步骤 展示文件&#xff0c;文件点击后查看方法为handlePreview <span style&qu…
阅读更多...
推荐文章

Copyright @ 2022~2023