彩色图像处理

IPT中常见的转换函数
dither(抖动)
在将RGB图像转变为索引图像时，dither函数可以使 用给定的颜色表完成转换，并使得转换的图像颜色 失真尽可能少
y=dither(x,map) 在将灰度图像转变为二值图像时，dither函数也同
样可以使失真尽可能小 bw=dither(gray_image)
索引图像(indexed image)
图像由数据矩阵和颜色表组成 数据矩阵大小为M×N 颜色表大小为K×3，K为颜色数
RGB图像分量的提取与合成
从RGB图像中提取RGB分量
fR=rgb_image(:,:,1); fG=rgb_image(:,:,2); fB=rgb_image(:,:,3);
imshow(im2double(g)>0.5);
彩色基础和色彩空间转换
光与色
白光通过棱镜时看到的色谱 可见光范围电磁波谱的波长组成
RGB彩色模型
CIE(国际照明委员会)三原色: 蓝: 435.8nm, 绿: 546.1nm, 红: 700nm
RGB模型的应用—彩色监视器
HSV模型
Hue,Saturation,Value 从RGB的模型的黑到白的对角线看过去所获得
Y 1 B
等量的CMY可产生黑色，为避免这样产生的黑色不 纯（打印机中的主要颜色），在CMY中加入了黑色 形成CMYK模型
HSI颜色模型
Hue色调，色相；描述纯色的属性 Saturation饱和度; 描述纯色被白光稀释的程度 Intensity亮度；无色光的强度概念
RGB与HSI
RGB到HSI的转换
的颜色模型 模型是正六边形 当灰度发生变化时，六边形的尺寸也发生变化
HSV模型
CIE色度图
XYZ三色值：形成任 何颜色所需的红绿蓝 的量
三色值系数： x X X Y Z y Y X Y Z z Z X Y Z
CIE色度图含义
每点都对应一种可见的颜色，任何可见的颜色 都在图中占据确定的位置
IPT中常见的转换函数
gray2ind
将灰度图像转换为索引图像，颜色表为内置的gray 颜色表
[x,map]=gray2ind(gray_image,n) n为颜色数，缺省为64
ind2gray
将索引图转换为灰度图 gray_image=ind2gray(x,map)
IPT中常见的转换函数
在数字视频领域广泛使用的颜色模型
Y 16 65.481 128.553 24.996 R
Cb
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
128
-
37.797
- 74.203
112.00 G
Cr 128 112.00 - 93.786 -18.214B
NTSC颜色模型
美国模拟电视系统使用的颜色模型
将三个分量图像合成为RGB图像
rgb_image=cat(3,fR,fG,fB);
Indexed图像的映射表操作
某些时候可能需要减少索引图像的查找表数目 [Y,newmap]=imapprox(X,map,n)
将索引图像(X,map)的查找表题目减少为n
有时候可能需要定义新的映射表
map(k,:)=[r(k) g(k) b(k)]
IPT中常见的转换函数
grayslice函数
用给定的门限值将灰度图像转变为索引图像
x=grayslice(gray_image,n)
此时门限值为：
1 , 2 , , n 2 , n -1
nn
nn
x=grayslice(gray_image,v)
V是一个矢量，规定转换的门限
dither示例
MATLAB内置了多个颜色映射表
颜色表使用示例colormaptest
f = imread('images\Baboongray.jpg'); imshow(f); figure; imshow(f,colormap('autumn'));title('Autumn'); figure; imshow(f,colormap('cool'));title('cool'); figure; imshow(f,colormap('hot'));title('hot');
将RGB图像转换为灰度图像
gray_image=rgb2gray(rgb_image)
彩色图像转换示例(example0601)
f = imread('images\Fig0604(a)(iris).tif'); [X1, map1] = rgb2ind(f, 8, 'nodither'); [X2, map2] = rgb2ind(f, 8, 'dither'); g = rgb2gray(f); g1 = dither(g);
I 1 (R G B) 3
S 1 3 [min(R,G, B)] (R G B)
H
360
BG BG
cos1{ [(R
1 2
[(R G)2
G) (R
(R B)] B)(G B
)]
1 2
}
HSI的应用
RGB图像和它的HSI分量 通过修改HSI分量改变RGB图像
YCrCb模型
边界上的点代表纯颜色，移向中心表示混合的 白光增加而纯度减少
连接任2端点的直线上的各点表示将这2端点所 代表的颜色相加可组成的一种颜色
CMY和CMYK模型
CMY为颜料的原色：青色，深红，黄色 用于在纸上沉淀色彩的设备，如彩色打印机和复印
机等 实际为R、G、B的补色
C 1 R
M
1
G
第6章 彩色图像处理
李学明，lixm@bupt.edu.cn
目录
MATLAB中的彩色图像 彩色基础与色彩空间转换 彩色图像处理基础 色彩变换 彩色图像空间滤波 RGB矢量空间处理
MATLAB中的彩色图像
MATLAB支持的彩色图像
RGB图像
图像为M×N×3维矩阵 每个像素由三个分量构成
rgb2ind
将RGB图像转换为索引图像 [x,map]=rgb2ind(rgb_image,n,dither_option) n为颜色表行数 dither_option有dither和nodither两种
ind2rgb
将索引图像转换为rgb图像
IPT中常见的转换函数
rgb2gray