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第六章 彩色图像处理 Chapter 6 Color Image Processing §6.4 彩色变换 §6.4 彩色变换 §6.4 彩色变换 五、直方图处理 §6.4 彩色变换 灰度直方图处理变换可以以自动的方式作用于彩色图像，但独立地进行彩色图像分量的直方图均衡通常会产生不正确的彩色，一般的方法是均匀地扩展彩色强度，而保留彩色本身（即色调）不变，因此，使用HSI空间是合适的。 HSI彩色空间的直方图均衡（后面一种是饱和度调整） §6.5 平滑和锐化 一、彩色图像平滑 令Sxy表示在RGB图像中定义一个中心在(x,y)的邻域的坐标集，在该邻域中RGB分量的平均值为： 也可以写成为： 结论：用邻域平均值平滑可以在每个彩色平面的基础上进行，其结果与用RGB彩色向量执行平均是相同的。 (a)RGB图像； (b)红色分量图像； (c)绿色分量图像； (d)蓝色分量图像。 RGB彩色图像的HSI分量。 (a)原图, (b)色调， (c)饱和度， (d)强度. d c b a 用5x5模板平滑图像。 (a)原图； (b)处理RGB每一分量的结果； (c)处理HSI图像强度分量，转换为RGB图像的结果； (d)两种结果间的差别。 §6.5 平滑和锐化 §6.5 平滑和锐化 HSI模型解除了强度和彩色信息的关系（与灰度关系密切），使得许多灰度处理技术适合彩色处理，并且可能对HSI描述的强度分量平滑更有意义。 从图中可以看出，两者的结果很相似，但仍然有差别，这是因为两个不同颜色的象素平均是两种彩色的混合，而不是原色的混合； 仅对强度平滑，图像保留了它的原色调和饱和度－－即保留了它的原彩色； 其差别强随着平滑模板的增大而增加。 彩色图像处理 * 彩色基础 彩色模型 伪彩色处理 全彩色处理基础 平滑和锐化 彩色分割 彩色图像的噪声 第六章 彩色图像处理 §6.3 伪彩色处理 伪彩色图像处理（也称假彩色）是根据特定的准则对灰度图像赋予彩色的处理。 主要应用是为了人目视观察和解释图像或序列图像中的灰度目标。 人类可以辨别上千种颜色，而只能辨别几十种灰度。 §6.3 伪彩色处理－强度分层 强度分层技术（有时也叫密度分层）和彩色编码是伪彩色图像处理最简单的方法之一。 令[0,L-1]表示灰度级，使l0代表黑色[f(x,y)=0]，lL-1代表白色[f(x,y)=L-1]。假定垂直于强度轴的P个平面定义为量级l1, l2, …, lp。并假定，0PL-1，P个平面将灰度级分为P+1个间隔，V1,V2,…,VP+1。灰度级到彩色的赋值根据如下关系进行： ck是与强度间隔Vk第k级强度有关的颜色，Vk是由在l=k-1和l=k分割平面定义的。 强度分层的几何解释 §6.3 伪彩色处理－强度分层 强度分层的另一种解释 §6.3 伪彩色处理－强度分层 §6.3 伪彩色处理－强度分层 (a)甲状腺模型的单色图像，(b)强度分为8个彩色的结果 (a)焊接的单元色X光图像，(b)彩色编码结果 §6.3 伪彩色处理－强度分层 §6.3 伪彩色处理－灰度级到彩色转换 fR, fG, fB是送入RGB彩色监视器的相对应的红绿蓝输入信号 §6.3 伪彩色处理－灰度级到彩色转换 §6.3 伪彩色处理－灰度级到彩色转换 §6.3 伪彩色处理－灰度级到彩色转换 将多幅单色图像组合成一幅彩色组合图像 主要在应用于多光谱图像处理 多光谱彩色编码 (a)~(d)是1到4波段的图像，(e)是以RGB图像红绿蓝分量处理(a)~(c)得到的彩色合成图像，(f)用相同的方法，但在红色通道使用(d)中的近红外图像得到的图像。 图(f)显示生物（红色）和场景中人造目标的特性间有十分明显的差别，由混凝土和柏油组成的部分在图像中呈现浅蓝色。 可视化感兴趣事物 (a)木星的伪彩色图像,(b)靠近的图像。 红色表示从活火山所喷发出的物质，而周围的黄色物质是陈旧的硫沉积物。 §6.4 全彩色处理基础 全彩色图像处理研究分为两类： 分别处理每一个分量，然后，从分量处理过的分量图像形成合成的彩色图像； 直接对彩色象素向量进行处理，因为全彩色图像至少有三个分量，彩色象素实际上是一个向量。 §6.4 全彩色处理基础 令c代表RGB彩色空间中的任意向量： c的分量是一幅彩色图像在一点上的RGB分量。可以认为彩色分量是坐标(x,y)的函数： §6.4 彩色变换 对灰度和RGB彩色图像的空间掩模 §6.4 彩色变换 彩色图像变换模型： 彩色变换型： ri和si是f(x,y)和g(x,y)在任何点处彩色分量的变量，{T1, T2, …, Tn}是一个对ri操作产生si的变换或彩色映射函数集。注意n个变换Ti合成并执行单一变换函数T