第5章彩色图像处理

I2(m,n,1)=4*I(m,n)-510;
else
I2(m,n,1)=255;
end
if I(m,n)<=63
%G
I2(m,n,2)=254-4*I(m,n);
elseif I(m,n)<= 127
I2(m,n,2)=4*I(m,n)-254;
elseif I(m,n)<=191 I2(m,n,2)=255;
灰度分层法
灰度级到彩色的映射
方法：灰度图像→索引图像，然后加颜色板→rgb图像
clear,close I=imread('lena.png'); subplot(121),imshow(I);title('灰度图像') rgb=ind2rgb(gray2ind(I,255),hot(255)); subplot(122),imshow(rgb);title('灰度分层伪彩色图像')
伪彩色处理
伪彩色处理是指将灰度图像转化为彩色图像。
主要目的是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。人眼对彩色的分辨能力远 远高于对灰度的分辨能力。
基本原理是将灰度图像的各个灰度级匹配到彩色空 间中的一点，从而得到彩色图像。
方法： • 灰度分层法 • 灰度三色变换法 • 频域变换法 • 高斯金字塔变换法
第5章 彩色图像处理
✓颜色模型 ✓颜色处理
三基色原理
自然界中可见颜色都可以用三种原色按一定比例混 合得到；反之，任意一种颜色都可以分解为三种原 色；
作为原色的三种颜色应该互相独立，即其中任何一 种都不能用其他两种混合得到；
三基色原理
C aC1 bC2 cC3 a,b,c 0
➢ C1 、C2 、C3为三原色（又称为三基色）
例：证件照蓝底换红底
I=imread('girl2.jpg'); subplot(1,2,1),imshow(I) a=I(:,:,3); %确定图像的大小 [m,n]=size(a); for x=1:m
for y=1:n if I(x,y,3)>140&&I(x,y,1)<120 I(x,y,1)=200; I(x,y,2)=0; I(x,y,3)=0; end
RGB模型
加色混色模型
以RGB三色光互相叠加来实现混色的方法 适合于显示器等发光体的显示
像素深度：表示一个像素的比特数 24位：(28)3=167都可以用三维空间
中的一个点来表示
法国国旗长宽之比3：2，在matlab中画出法国国旗
clear rgb_R=zeros(200,300);%国旗大小，R初值为0 rgb_R(:,101:300)=1; %红色区域，部分三色合成为0 rgb_G=zeros(200,300);%国旗大小，G初值为0 rgb_G(:,101:200)=1; %绿色区域，该区域三色合成为0 rgb_B=zeros(200,300);%国旗大小，B初值为0 rgb_B(:,1:200)=1; %蓝色区域，部分三色合成为0 rgb=cat(3,rgb_R,rgb_G,rgb_B); %整合为RGB矩阵 % rgb=imresize(rgb,2);%图像扩大一倍
else I2(m,n,2)=1022-4*I(m,n);
end
if I(m,n)<=63
%B
I2(m,n,3)=255;
elseif I(m,n)<=127
I2(m,n,3)=510-4*I(m,n);
else
I2(m,n,3) = 0;
end
end
end
I2=uint8(I2);
subplot(122),imshow(I2); title('伪彩色图像')
HSI模型
RGB模型
rgb=hsv2rgb(hsv);
例 将RGB图像转换到HSV空间
close;clear; rgb=imread('basiccolor.png');%自创的图像 subplot(221),imshow(rgb);title('原始图像') hsv=rgb2hsv(rgb); %颜色空间转换 H=hsv(:,:,1); % 色调 S=hsv(:,:,2); % 饱和度 V=hsv(:,:,3); % 亮度 subplot(221);imshow(rgb); subplot(222);imshow(H);title('色调') subplot(223);imshow(S);title('饱和度') subplot(224);imshow(V);title('亮度')
5.3 颜色处理
灰度转化为彩色，伪彩色处理 彩色转化为灰度，灰度化处理
彩色图像的灰度化处理
• 最大值法： R G B max(R,G, B)
• 平均值法：
R G B 1 (R G B) 3
• 加权平均值法：根据重要性或其他指标给R、G、 B赋予不同的权值，并使R、G、B的值加权平均
for j = 1:cols sum1 = 0; sum2 = 0;
for k = 1:colors sum1 = sum1 + RGB(i,j,k)/3;%均值法 sum2 = sum2 + max(RGB(i,j,k));%最大值法
end Gray2(i,j) = sum1; Gray3(i,j) = sum2; end end subplot(221);imshow(RGB);title('RGB图像') subplot(222);imshow(Gray1);title('加权平均法 ') subplot(223);imshow(Gray2);title('均值法') subplot(224);imshow(Gray3);title('最大值法')
end end subplot(1,2,2),imshow(I)
例：证件照蓝底换红底
I=imread('girl2.jpg'); subplot(1,2,1),imshow(I) a=I(:,:,3); %确定图像的大小 [m,n]=size(a); for x=1:m
for y=1:n if I(x,y,3)>140&&I(x,y,1)<120 I(x,y,1)=200; I(x,y,2)=0; I(x,y,3)=0; end
subplot(121),imshow(I); title('灰度图像');
I=double(I);
[M,N]=size(I);
I2=zeros(M,N,3); %初始化三通道
for m=1:M
for n=1:N
if I(m, n)<=127
%R
I2(m,n,1) = 0;
elseif I(m,n)<=191
R G B Wr R WgG WbB
RGB = imread('lena.jpg'); %读取RGB格式的图像 Gray1 = rgb2gray(RGB); %加权平均法 [rows,cols,colors] = size(RGB); %得到RGB图像 矩阵的参数 Gray2 = zeros(rows,cols); %创建一个全零矩阵 ，用来存储产生的灰度图像 Gray2 = uint8(Gray2); %将创建的全零矩阵转化 为uint8格式 Gray3 = zeros(rows,cols); Gray3 = uint8(Gray3); for i = 1:rows
end end subplot(1,2,2),imshow(I)
例：证件照蓝底换白底
I=imread('girl2.jpg'); subplot(1,2,1),imshow(I) a=I(:,:,3); %确定图像的大小 [m,n]=size(a); for x=1:m
for y=1:n if I(x,y,3)>140&&I(x,y,1)<120 I(x,y,1)=255; I(x,y,2)=255; I(x,y,3)=255; end
f
(x, y) 255
254
64 f 127 128 f 191
1022 4 f (x, y) 192 f 255
255
0 f 63
B(x,
y)
510
4f 0
(
x,
y)
64 f 127 128 f 191
0
192 f 255
clear;close
I=imread('lena.png');
➢ a、b、c为三种原色的权值
➢ C 为所合成的颜色，可为任意颜色
5.2 颜色模型
✓彩色模型的作用是在某些标准下以可以接受的 方式简化彩色规范。
✓RGB模型：彩色监视器、摄像机 ✓CMY模型和CMYK模型：彩色打印机 ✓HSI模型：符合人描述和解释颜色，把图像分成彩色和
灰度信息 ✓YUV模型和YIQ模型：电视、视频编码
end end subplot(1,2,2),imshow(I)
例：证件照蓝底换白底
I=imread('girl2.jpg'); subplot(1,2,1),imshow(I) a=I(:,:,3); %确定图像的大小 [m,n]=size(a); for x=1:m
for y=1:n if I(x,y,3)>140&&I(x,y,1)<120 I(x,y,1)=255; I(x,y,2)=255; I(x,y,3)=255; end
HSV颜色模型反映了人的视觉对色彩的感觉