0904全彩色图像处理数字图像处理.pdf
数字图像处理 Digital Image Processing 2 9.4全彩色图像处理 3 9.4.1 全彩色图像处理基础 （Basics of Full-Color Image Processing） 全彩色图像处理研究方法分为两大类 第1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。 第2类- 直接对彩色像素进行处理。 4 9.4.1 全彩色图像处理基础 （Basics of Full-Color Image Processing） 全彩色图像至少有3个分量，彩色像素实际上是一个向量 令c代表RGB彩色空间中的任意向量，c(x, y)的分量是一幅彩 色图像在一点上的RGB分量。彩色分量是坐标（x,y）的函数，表示 为： ?,? ? ?,? ?,? ?,? ? ?,? ?,? ?,? 5 9.4.1 全彩色图像处理基础 （Basics of Full-Color Image Processing） 可以用前面的第3、5章介绍的标准的灰度图像处理 方法分别处理彩色图像的每一分量。 但是，单独的彩色分量的处理结果并不总等同于在 彩色向量空间的直接处理，此时，要采用新方法。 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。 6 9.4.2 彩色图像增强 （Color Image Enhancement） 1. 彩色图像增强方法 对R、G、B三个分量分别增强 RGB HSI， 对HSI增强（仅对I分量增强 ）， RGB 7 9.4.2 彩色图像增强 （Color Image Enhancement） 2. 彩色图像直方图处理 在灰度图像处理中，直方图均衡化产生具有均匀的 灰度值的直方图。 RGB HSI， 对HSI直方图均衡化， RGB 在HSI模型，仅对I分量直方图均衡 8 9.4.2 彩色图像增强 （Color Image Enhancement） 图9.9 HSI彩色空间的直方图均衡 9 9.4.3 彩色图像平滑 （Color Image Smoothing） 令Sxy表示在RGB彩色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： ? ?,? ? ? ?,? ?,? 对每个分量进行邻域平均平滑等同于对RGB彩色向 量执行邻域平均平滑。 平滑滤波可以使图像模糊化，从而减少图像中的噪声。 10 9.4.3 彩色图像平滑 （Color Image Smoothing） 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： r gb=imread(flower608.jpg); fR=rgb(:,:,1); fG=rgb(:,:,2); fB=rgb(:,:,3); w=fspecial(average); 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); 11 9.4.3 彩色图像平滑 （Color Image Smoothing） 图9.10彩色图像的平滑滤波 12 9.4.3 彩色图像平滑 （Color Image Smoothing） 彩色图像平滑中两种方法的比较。 a | b | c 图9.11 用55平均模板平滑图像。 （a）处理RGB每一分量图像的结果，（b）处理HSI图像强度分量，而色 调和饱和度分量不变，并转换为RGB的结果，（c）两种结果之间的差别 13 9.4.4 彩色图像锐化 （Color Image Sharpening） 锐化的主要目的是突出图像的细节。 在这一节考虑用Laplacian算子的锐化处理， 其它锐化算子的处理类似。 从向量分析知道向量的Laplacian被定义为 一向量，其分量等于输入向量的独立标量分量的 Laplacian微分。 ?,? ? ?,? ?,? ?,? 分别计算每一分量图像的Laplacian去计算全 彩色图像的Laplacian。 14 9.4.4 彩色图像锐化 （Color Image Sharpening） 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; fR_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);图9.12 彩色图像的锐化 15 9.4.4 彩色图像锐化 （Color Image Sharpening） 彩色图像锐化中两种方法的比较 a | b | c 图9.13 彩色图像锐化。 a）处理每一个RGB通道的结果，（b）仅处理强度分量而色调和 饱和度分量不变，并转换为RGB的结果，（c）两种结果的差别 谢 谢 T H A N KY O U
