视觉基础课程学习.pptx

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1、会计学1视觉视觉(shju)基础基础第一页，共93页。人眼视觉人眼视觉(shju)范围范围 （1）总体范围大：从暗视觉(shju)门限到眩目极限之间的范围在1010量级（2）具体范围小：一般范围在102量级暗视觉(shju)门限眩目极限第2页/共93页第二页，共93页。第3页/共93页第三页，共93页。第4页/共93页第四页，共93页。第5页/共93页第五页，共93页。亮度变化的感知人类视觉系统对亮度变化的感知比对亮度本身(bnshn)要敏感 人类视觉系统对光强度的响应不是线性的，而是对数形式的（对暗光时亮度的增加比对亮光时亮度的增加更敏感）第6页/共93页第六页，共93页。人眼感觉的亮度人眼

2、感觉的亮度人眼感觉的亮度人眼感觉的亮度(lingd)(lingd)区域并不是简单地取决于光线的强度区域并不是简单地取决于光线的强度区域并不是简单地取决于光线的强度区域并不是简单地取决于光线的强度 第7页/共93页第七页，共93页。第8页/共93页第八页，共93页。人眼化学人眼化学(huxu)过程过程 锥细胞和柱细胞：锥细胞和柱细胞：锥细胞：数量锥细胞：数量(shling)(shling)少，对颜色很敏感少，对颜色很敏感锥细胞视觉：明视觉或亮光视觉锥细胞视觉：明视觉或亮光视觉柱细胞：数量柱细胞：数量(shling)(shling)多，分辨率比较低多，分辨率比较低 不感受颜不感受颜色并对低照度较敏

3、感色并对低照度较敏感柱细胞视觉：暗视觉或微光视觉柱细胞视觉：暗视觉或微光视觉第9页/共93页第九页，共93页。神经神经(shnjng)处理过程处理过程 1.1.每个视网膜接收单元都与一个每个视网膜接收单元都与一个(y(y )神经元细胞借助突触（神经元细胞借助突触（synapsesynapse）相连）相连2.2.每个神经元细胞借助其它的突触与其它细胞连接，从而构成光神经（每个神经元细胞借助其它的突触与其它细胞连接，从而构成光神经（optical optical nervenerve）网络）网络3.3.光神经进一步与大脑中的侧区域（光神经进一步与大脑中的侧区域（side region of the

4、 brainside region of the brain）连接，并到达大）连接，并到达大脑中的纹状皮层（脑中的纹状皮层（striated cortexstriated cortex）4.4.对光刺激产生的响应经过一系列处理最终形成关于场景的表象，从而将对对光刺激产生的响应经过一系列处理最终形成关于场景的表象，从而将对光的感觉转化为对景物的知觉光的感觉转化为对景物的知觉 第10页/共93页第十页，共93页。整体整体(zhngt)视觉过程视觉过程视觉(shju)“视”“觉”第11页/共93页第十一页，共93页。视觉(shju)首先并主要是一个空间的感受，但时间因素也是视觉(shju)感知中的一

5、个基本因素。这可从三方面解释：(1)大多数视觉(shju)刺激是随时间变化的，或者是顺序产生的(2)眼睛一般是在不停运动的，这使得由大脑获取的信息是不断变化的(3)感知本身并不是一个瞬间的过程，尽管有些感知步骤很快，但总有一些步骤会较慢，因为信息处理总是需要时间的 视觉视觉(shju)(shju)的时间特性的时间特性第12页/共93页第十二页，共93页。视觉的时间视觉的时间(shjin)特性特性1.随时间变化的视觉现象(1)亮度适应(shyng)当眼睛遇到亮度的突然变化时，眼睛会暂时看 不见一会儿以尽快适应(shyng)新的亮度 对亮光的适应(shyng)比对暗光的适应(shyng)要快(2)

6、眼睛的时间分辨率60-80微秒区分两种不同步的亮度现象20-40微秒以确定哪个亮度现象先出现 第13页/共93页第十三页，共93页。视觉的时间视觉的时间视觉的时间视觉的时间(shjin)(shjin)特性特性特性特性2.感知中的时间因素（快响应）(1)闪烁当入射光的强度变化频率不太快时，视觉(shju)系统能感知到入射光强的变化，当光的频率增加且超过一个临界（critical）频率（其值依赖于光的强度）后，这种效果就消失了(2)视觉(shju)屏蔽一个接一个快速到来的光刺激有可能互相影响 第14页/共93页第十四页，共93页。视觉的时间视觉的时间视觉的时间视觉的时间(shjin)(shjin)

7、特性特性特性特性3.视觉在时间上的累积(lij)效应当对一般亮度（光刺激不太大）的物体进行观察时，接收光的总能量E与物体可见面积A、表面亮度L和时距（观察时间长度）T成正比，如令Ec为以50%的概率觉察到所需的临界光能量（即在多次试验中，每两次中有一次观察到光刺激时的光能量），则有成立的条件是T Tc，Tc为临界时距 第15页/共93页第十五页，共93页。视觉视觉(shju)的空间特性的空间特性1.视觉在空间上的累积(lij)效应光面积和强度的反比定律其中Ec为50%觉察概率所需的临界光能量，即视觉的绝对阈值，A为累积(lij)面积，L为亮度，k是一个常数，它与Ec，A，L所用的单位有关当小而

8、弱的光点单独呈现时可能看不见，但是当多个这样的光点连在一起作为一个大光点同时呈现时便能看见了 第16页/共93页第十六页，共93页。视觉视觉视觉视觉(shju)(shju)的空间特性的空间特性的空间特性的空间特性2.视敏度反映对细节的分辨能力 对应观察者所能看见(kn jin)的最小测试物体的尺寸 第17页/共93页第十七页，共93页。形状知觉形状知觉形状知觉是对视野中各种形状知觉是对视野中各种(zhn)(zhn)空间关空间关系的知觉系的知觉 第18页/共93页第十八页，共93页。形状形状(xngzhun)的感知的感知与形状密切相关的概念(1)视觉边缘和目标(2)前景和背景的分离(3)形状构造

9、的规律接近，相似，连续(linx)，封闭(4)形状和信息 第19页/共93页第十九页，共93页。轮廓轮廓(lnku)人在知觉一个形状以前(yqin)一定先看到轮廓轮廓的构成用数学语言来说：轮廓对应亮度的二阶导数亮度变化不产生轮廓，需要亮度的加速变化 轮廓不等于形状第20页/共93页第二十页，共93页。轮廓轮廓(lnku)主观轮廓(lnku)在没有直接刺激作用下而产生的轮廓(lnku)知觉 在一定感觉信息的基础上进行知觉假设的结果第21页/共93页第二十一页，共93页。图形图形图形图形(txng)(txng)和背景和背景和背景和背景形成图形和背景(bijng)的决定因素 1.视野中的距离（接近程

10、度）第22页/共93页第二十二页，共93页。第23页/共93页第二十三页，共93页。2.相同或相似(xin s)（颜色和亮度）第24页/共93页第二十四页，共93页。第25页/共93页第二十五页，共93页。图形图形图形图形(txng)(txng)和背景和背景和背景和背景形成(xngchng)图形和背景的决定因素 3.良好图形刺激性因素(1)封闭；(2)连续；(3)对称 第26页/共93页第二十六页，共93页。第27页/共93页第二十七页，共93页。第28页/共93页第二十八页，共93页。第29页/共93页第二十九页，共93页。图形图形图形图形(txng)(txng)和背景和背景和背景和背景形成

11、图形(txng)和背景的决定因素 非刺激性因素(1)定势（心向）(2)先验知识对图形(txng)“良好性”的客观测量：(1)图形(txng)的“良 好性”可借助信息论进行判定；(2)图形(txng)的“良好性”也可由它能变换出来的图形(txng)数量来定量地说明第30页/共93页第三十页，共93页。第31页/共93页第三十一页，共93页。几何图形几何图形(jh t xng)视错觉视错觉 当观察线条图形而把注意力只集中于它的某一特征如它的长度、面积或方向时，由于各种主客观因素的影响，有时感知到的结果(ji gu)与实际的刺激模式不相对应(1)数量（尺寸）上的视错觉，包括在大小、长短方面引起的视错

12、觉(2)方向上的视错觉，指直线或曲线在方向上变化引起的视错觉第32页/共93页第三十二页，共93页。第33页/共93页第三十三页，共93页。第34页/共93页第三十四页，共93页。第35页/共93页第三十五页，共93页。第36页/共93页第三十六页，共93页。第37页/共93页第三十七页，共93页。彩色和颜色彩色和颜色颜色可分为无彩色和有彩色两大类颜色可分为无彩色和有彩色两大类无彩色指白色、黑色和各种深浅程度不同无彩色指白色、黑色和各种深浅程度不同(b tn(b tn)的灰色的灰色能够同样吸收所有波长光的表面看起来是灰色的，反射的光多显浅灰色，反射的光少显深灰色能够同样吸收所有波长光的表面看起

13、来是灰色的，反射的光多显浅灰色，反射的光少显深灰色以白色为一端，通过一系列从浅到深排列的各种灰色，到达另一端的黑色，这些灰色可以组成一个黑白系列以白色为一端，通过一系列从浅到深排列的各种灰色，到达另一端的黑色，这些灰色可以组成一个黑白系列！彩色指除去上述黑白系列以外的各种颜色！彩色指除去上述黑白系列以外的各种颜色！通常所说的颜色一般多指彩色！通常所说的颜色一般多指彩色 1.7 颜色视觉和色度学颜色视觉和色度学第38页/共93页第三十八页，共93页。三基色三基色(js)与色匹配与色匹配 三种三种(s(s n zhn zhn n)基本色：基本色：红（红（R R，redred）：）：700 nm70

14、0 nm绿（绿（GG，greengreen）：）：546.1 nm546.1 nm蓝（蓝（B B，blueblue）：）：435.8 nm435.8 nm三种三种(s(s n zhn zhn n)补色：补色：品红（品红（MM，magentamagenta，即红加蓝），即红加蓝）蓝绿（蓝绿（C C，cyancyan，即绿加蓝），即绿加蓝）黄（黄（Y Y，yellowyellow，即红加绿），即红加绿）第39页/共93页第三十九页，共93页。视网膜中存在三种视网膜中存在三种(s(s n zhn zhn n)基本的颜色感知锥细胞基本的颜色感知锥细胞反应曲线：分布较宽，互相重叠反应曲线：分布较宽，互相

15、重叠 第40页/共93页第四十页，共93页。三色混合三色混合/匹配：匹配：相加配对相加配对(pi du)(pi du)：C C rR+gG+bB rR+gG+bBR R，G G，B B：三原色：三原色r r，g g，b b：比例系数，：比例系数，r+g+b=1r+g+b=1 第41页/共93页第四十一页，共93页。国际照度委员会国际照度委员会CIECIE设定设定(sh dn(sh dn)的彩色的彩色R R，GG，B B 第42页/共93页第四十二页，共93页。亮度（亮度（Intensity）色调色调(Hue)饱和度饱和度(Saturation)区分颜色的区分颜色的3种基本特性种基本特性色度色度

16、对彩色图像来说，颜色对彩色图像来说，颜色(yns)中中掺入白色越多，就越亮，掺入黑色掺入白色越多，就越亮，掺入黑色越多灰度就越小越多灰度就越小与混合光谱与混合光谱(gungp)中主要中主要光波长相联系光波长相联系与一定与一定(ydng)色调的纯度有色调的纯度有关，纯光谱是完全饱和的，随关，纯光谱是完全饱和的，随着白光的加入，饱和度逐渐减着白光的加入，饱和度逐渐减少少彩色彩色可用可用亮度亮度和和色度色度共同表示共同表示第43页/共93页第四十三页，共93页。色度图色度图色度图色度图设每种刺激设每种刺激(cj(cj)量的比例系数为量的比例系数为x x，y y，z z，则有，则有C=xX+yY+zZ

17、C=xX+yY+zZ 三个色系数三个色系数 （归一化）：（归一化）：第44页/共93页第四十四页，共93页。对白光，有X=1，Y=1，Z=1如果每种刺激量的比例系数(xsh)为x，y，z，则有C=xX+yY+zZ。比例系数(xsh)x，y，z也称为色系数(xsh)第45页/共93页第四十五页，共93页。色度图：色度图：(舌形图舌形图)借助于已归一化借助于已归一化的三个色系数的三个色系数(xsh)(xsh)x x X X y y Y Yz=1 z=1 (x+y)(x+y)红色红色(hngs)色系数色系数绿色绿色(l s)色系数色系数空间能量位置空间能量位置（波长，以（波长，以nm为单位）为单位）

18、第46页/共93页第四十六页，共93页。色度图色度图(1)在色度图中每点都对应一种可见的颜色。反过来，任何可见的颜色都在色度图中占据确定的位置(2)在色度图轮廓上的点代表纯颜色，移向中心表示混合的白光增加而纯度(chnd)减少(3)在色度图中，过C点直线端点的两彩色互补(4)在色度图轮廓上的各点具有不同的色调(5)在色度图中连接任两端点的直线上的各点表示将这两端点所代表的彩色相加可组成的一种新彩色第47页/共93页第四十七页，共93页。彩色彩色彩色彩色(c(c is)is)模型模型模型模型 面向硬设备的彩色模型面向硬设备的彩色模型 面向硬件设备的彩色模型主要有面向硬件设备的彩色模型主要有RGB

19、RGB模型、模型、CMYCMY（青、品红、黄）模型（青、品红、黄）模型和和CMYKCMYK（青、品红、黄、黑）模型。（青、品红、黄、黑）模型。RGBRGB模型主要用于彩色监视器和彩色视频模型主要用于彩色监视器和彩色视频(shpn)(shpn)摄像机；摄像机；CMYK CMYK主要用于彩色打印机。主要用于彩色打印机。面向视觉感知的彩色模型面向视觉感知的彩色模型 以彩色处理为目的的应用以彩色处理为目的的应用 (HSI (HSI模型，模型，HSVHSV模型模型)第48页/共93页第四十八页，共93页。面向硬设备的彩色面向硬设备的彩色(cis)模型模型RGBRGB模型：模型：建立在笛卡儿坐标系统里，其

20、中三个轴分别为建立在笛卡儿坐标系统里，其中三个轴分别为R R，G G，B B，模型的空间是个正方体，原点对应黑色，离原点最远的顶点对应白色模型的空间是个正方体，原点对应黑色，离原点最远的顶点对应白色从黑到白的灰度值分布从黑到白的灰度值分布(f(f nb)nb)在从原点到离原点最远顶点间的连线上，在从原点到离原点最远顶点间的连线上，而立方体内其余各点对应不同的颜色，可用从原点到该点的矢量表示而立方体内其余各点对应不同的颜色，可用从原点到该点的矢量表示 第49页/共93页第四十九页，共93页。黄黄(255,255,0)(255,255,0)黑黑(0,0,0)(0,0,0)绿绿(0,255,0)(0

21、,255,0)青青(0,255,255)(0,255,255)蓝蓝(0,0,255)(0,0,255)品红品红(255,0,255)(255,0,255)白白(255,255,255)(255,255,255)红红(255,0,0)(255,0,0)RGB色系：面向面向(min xin)硬硬设备的彩色模型设备的彩色模型第50页/共93页第五十页，共93页。(0,0,1(0,0,1)蓝蓝品红品红黑黑黄黄 白白青青 (1,0,0)(1,0,0)红红 (0,1,0)(0,1,0)绿绿R RG GB B灰度级灰度级RGBRGB彩色彩色(cis)(cis)立方体示意图立方体示意图 RGBRGB彩色彩色(

22、cis)(cis)模型模型 第51页/共93页第五十一页，共93页。相加混色原理相加混色原理(yunl)红色红色红色红色(hngs)+(hngs)+绿色绿色绿色绿色=黄色黄色黄色黄色 绿色绿色绿色绿色+蓝色蓝色蓝色蓝色=青色青色青色青色 红色红色红色红色(hngs)+(hngs)+蓝色蓝色蓝色蓝色=品红品红品红品红 红色红色红色红色(hngs)+(hngs)+绿色绿色绿色绿色+蓝色蓝色蓝色蓝色=白色白色白色白色 第52页/共93页第五十二页，共93页。黄色、青色、品红都是由两种颜色相混合而成，黄色、青色、品红都是由两种颜色相混合而成，黄色、青色、品红都是由两种颜色相混合而成，黄色、青色、品红都

23、是由两种颜色相混合而成，所以它们又称相加二次色。另外所以它们又称相加二次色。另外所以它们又称相加二次色。另外所以它们又称相加二次色。另外(ln wi)(ln wi)：红色红色红色红色+青色青色青色青色=白色白色白色白色 绿色绿色绿色绿色+品红品红品红品红=白色白色白色白色 蓝色蓝色蓝色蓝色+黄色黄色黄色黄色=白色白色白色白色 当两种光按照适当比例混合得到白光时，称这两种当两种光按照适当比例混合得到白光时，称这两种当两种光按照适当比例混合得到白光时，称这两种当两种光按照适当比例混合得到白光时，称这两种光为互补光。所以青色、黄色、品红光为互补光。所以青色、黄色、品红光为互补光。所以青色、黄色、品红

24、光为互补光。所以青色、黄色、品红(pnhng)(pnhng)分分分分别又是红色、蓝色、绿色的补色。别又是红色、蓝色、绿色的补色。别又是红色、蓝色、绿色的补色。别又是红色、蓝色、绿色的补色。第53页/共93页第五十三页，共93页。第54页/共93页第五十四页，共93页。可以可以可以可以(ky)(ky)方便的将一幅彩色图像分解为三幅方便的将一幅彩色图像分解为三幅方便的将一幅彩色图像分解为三幅方便的将一幅彩色图像分解为三幅分别表示红、绿、蓝三色通道的图像分别表示红、绿、蓝三色通道的图像分别表示红、绿、蓝三色通道的图像分别表示红、绿、蓝三色通道的图像 第55页/共93页第五十五页，共93页。相减混色与

25、相减混色与相减混色与相减混色与CMY(CMYK)CMY(CMYK)印刷机或彩色打印机就只能使用一些能够吸印刷机或彩色打印机就只能使用一些能够吸印刷机或彩色打印机就只能使用一些能够吸印刷机或彩色打印机就只能使用一些能够吸收特定的光波而反射其他光波的油墨或颜料收特定的光波而反射其他光波的油墨或颜料收特定的光波而反射其他光波的油墨或颜料收特定的光波而反射其他光波的油墨或颜料(ynlio)(ynlio)，只能使用减色模型。，只能使用减色模型。，只能使用减色模型。，只能使用减色模型。油墨或颜料油墨或颜料油墨或颜料油墨或颜料(ynlio)(ynlio)的的的的3 3基色是青基色是青基色是青基色是青(Cya

26、n)(Cyan)、品红品红品红品红(Magenta)(Magenta)和黄和黄和黄和黄(Yellow)(Yellow)，简称为，简称为，简称为，简称为CMY CMY 用等量的用等量的用等量的用等量的CMYCMY三基色得到的黑色往往浓度不三基色得到的黑色往往浓度不三基色得到的黑色往往浓度不三基色得到的黑色往往浓度不够，因此在印刷术中常加一种真正的黑色够，因此在印刷术中常加一种真正的黑色够，因此在印刷术中常加一种真正的黑色够，因此在印刷术中常加一种真正的黑色(black(black ink)ink)，所以，所以，所以，所以CMYCMY又写成又写成又写成又写成CMYKCMYK。第56页/共93页第五

27、十六页，共93页。第57页/共93页第五十七页，共93页。第58页/共93页第五十八页，共93页。RGBRGB加色模型混色加色模型混色加色模型混色加色模型混色CMYCMY减色模型混色减色模型混色减色模型混色减色模型混色对应颜色对应颜色对应颜色对应颜色0 0 00 0 01 1 11 1 1黑黑黑黑0 0 10 0 11 1 01 1 0蓝蓝蓝蓝0 1 00 1 01 0 11 0 1绿绿绿绿0 1 10 1 11 0 01 0 0表表表表1 0 01 0 00 1 10 1 1红红红红1 0 11 0 10 1 00 1 0紫紫紫紫1 1 01 1 00 0 10 0 1黄黄黄黄1 1 11

28、1 10 0 00 0 0白白白白第59页/共93页第五十九页，共93页。CMYCMY模型模型(mxng)(mxng)：这三种补色可分别由从白光中减去三种基色而得到这三种补色可分别由从白光中减去三种基色而得到从从CMYCMY到到RGBRGB的转换为的转换为 面向面向(min xin)硬设备的彩色模硬设备的彩色模型型第60页/共93页第六十页，共93页。归一化颜色模型：归一化颜色模型：对观察方向、物体几何、照明方向和亮度对观察方向、物体几何、照明方向和亮度(lingd)(lingd)变化具有变化具有不变性不变性 第61页/共93页第六十一页，共93页。面向视觉面向视觉(shju)感知的彩色模型感

29、知的彩色模型HSIHSI模型：模型：H H 表示色调（表示色调（huehue）S S 表示饱和度（表示饱和度（saturationsaturation）I I 表示密度（表示密度（intensityintensity，对应成象亮度，对应成象亮度和图象灰度）和图象灰度）两个基本特点：两个基本特点：I I 分量与图象的彩色信息无关分量与图象的彩色信息无关(wgu(wgu n)n)H H 和和 S S 分量与人感受颜色的方式分量与人感受颜色的方式紧密相连（合称色度）紧密相连（合称色度）第62页/共93页第六十二页，共93页。第63页/共93页第六十三页，共93页。HSI彩色彩色(cis)空间坐空间坐

30、标系标系 第64页/共93页第六十四页，共93页。HSI色系 亮度(lingd)分量II I 表示光照强度或称为亮度，它确定了像素的表示光照强度或称为亮度，它确定了像素的整体整体(zhngt)(zhngt)亮度，而不管其颜色是什么。亮度，而不管其颜色是什么。I:小小 大大第65页/共93页第六十五页，共93页。HSI色系 亮度(lingd)(I)效果示意图第66页/共93页第六十六页，共93页。HSI色系 色度(s d)分量HH H：表示：表示(biosh)(biosh)色度，由角度表示色度，由角度表示(biosh)(biosh)。反映了该颜色最接近什么样的。反映了该颜色最接近什么样的光谱波长

31、。光谱波长。0o0o为红色，为红色，120o120o为绿色，为绿色，240o240o为蓝色。为蓝色。第67页/共93页第六十七页，共93页。HSI色系 色度(s d)(H)效果示意图H=0H=60H=120H=180H=240H=300第68页/共93页第六十八页，共93页。HSI色系 饱和度分量(fn ling)SS S：表示饱和度，饱和度参数是色环的原点到彩：表示饱和度，饱和度参数是色环的原点到彩色点的半径长度色点的半径长度(chngd)(chngd)。在环的外围圆周是纯的或称饱和的颜色，其饱和在环的外围圆周是纯的或称饱和的颜色，其饱和度值为度值为1 1。在中心是中性（灰）色，即饱和度为。

32、在中心是中性（灰）色，即饱和度为0 0。第69页/共93页第六十九页，共93页。P P S S H H 。红红 青青。黄黄蓝蓝 绿绿。品红品红HSIHSI彩色模型彩色模型(mxng)(mxng)中的色调和饱和度中的色调和饱和度第70页/共93页第七十页，共93页。HSI色系 饱和度(S)效果(xiogu)示意图S=0S=1S=1/4S=1/2第71页/共93页第七十一页，共93页。白白 红红 H H S S 青青 黑黑绿绿黄黄蓝蓝品红品红 I I I=1I=1 I=0I=0 I=0.5I=0.5基于圆形彩色平面的基于圆形彩色平面的HSIHSI彩色模型彩色模型 第72页/共93页第七十二页，共9

33、3页。HSI模型表示：模型表示：第73页/共93页第七十三页，共93页。彩色彩色彩色彩色(c(c is)is)模型及转换模型及转换模型及转换模型及转换HSI模型(mxng)和RGB模型(mxng)的转换第74页/共93页第七十四页，共93页。RGBRGB彩色彩色(cis)(cis)模型到模型到HSIHSI彩色彩色(cis)(cis)模型的转模型的转换换 黑黑 品红品红 绿绿 红红 黄黄 蓝蓝白白 青青RGBRGB立方体旋转立方体旋转(xunzhun)(xunzhun)示意图示意图 彩色彩色(cis)模型及转换模型及转换第75页/共93页第七十五页，共93页。RGBRGB彩色彩色(cis)(ci

34、s)模型到模型到HSIHSI彩色彩色(cis)(cis)模型的模型的转换转换 第76页/共93页第七十六页，共93页。第77页/共93页第七十七页，共93页。（1 1）当）当0 0H120H120：HSIHSI彩色模型彩色模型(mxng)(mxng)到到RGBRGB彩色模型彩色模型(mxng)(mxng)的转换的转换 第78页/共93页第七十八页，共93页。（2 2）当）当120120 H 240H 240：HSIHSI彩色模型彩色模型(mxng)(mxng)到到RGBRGB彩色模型彩色模型(mxng)(mxng)的转换的转换 第79页/共93页第七十九页，共93页。HSIHSI彩色彩色(ci

35、s)(cis)模型到模型到RGBRGB彩色彩色(cis)(cis)模型的转模型的转换换 （3 3）当）当240240 H 360H 360：值得注意的是：值得注意的是：值得注意的是：值得注意的是：300360300360300360300360之间为非可见之间为非可见之间为非可见之间为非可见(kjin)(kjin)(kjin)(kjin)光谱色，没有定义。光谱色，没有定义。光谱色，没有定义。光谱色，没有定义。第80页/共93页第八十页，共93页。彩色彩色(cis)模型及转换模型及转换HSV模型模型H代表色调，代表色调，S代表饱和度，代表饱和度，V代表（亮度）值代表（亮度）值HSV模型的坐标模型

36、的坐标系统也是圆柱坐标系统，系统也是圆柱坐标系统，但一般用六棱锥但一般用六棱锥(lngzhu)来表示来表示 第81页/共93页第八十一页，共93页。n n与与RGB之间之间关系关系(gun x)第82页/共93页第八十二页，共93页。YUVYUV彩色彩色彩色彩色(c(c is)is)空间空间空间空间n n一种彩色传输模型，主要一种彩色传输模型，主要(zhyo)用于彩色电视信号传用于彩色电视信号传输标准输标准n nY黑白亮度分量，黑白亮度分量，U,V彩彩色信息用以显示彩色图像色信息用以显示彩色图像其它彩色模型其它彩色模型(mxng)(mxng)简介简介 第83页/共93页第八十三页，共93页。在

37、这种表色系统中在这种表色系统中 Y Y：亮度；：亮度；U U，V V：色差信号：色差信号目的是为了目的是为了(wi le)(wi le)可以使电视节目可用同时被可以使电视节目可用同时被黑白电视及彩色电视接收。黑白电视及彩色电视接收。电视信号在发射时，转换成电视信号在发射时，转换成YUVYUV形式；接收时再形式；接收时再还原成还原成RGBRGB三基色三基色(js)(js)信号，由显像管显示。信号，由显像管显示。第84页/共93页第八十四页，共93页。YUV表色系 电视信号接收(jishu)原理示意图Y,U,VYYY,0,0彩色电视信号黑白电视信号黑白电视机彩色电视机第85页/共93页第八十五页，

38、共93页。RGB与与YUV之间的转换之间的转换(zhunhun)关系关系 第86页/共93页第八十六页，共93页。YUV到到RGB转换转换(zhunhun)关关系系 第87页/共93页第八十七页，共93页。n n对于对于YUVYUV模型，实际上很多时候，我们是把它和模型，实际上很多时候，我们是把它和YIQ/YCrCbYIQ/YCrCb模型混为一谈模型混为一谈的。的。n n 实际上实际上,YUV,YUV模型用于模型用于PALPAL制式的电视系统，制式的电视系统，Y Y表示亮度，表示亮度，UVUV并非任何单并非任何单词的缩写词的缩写(suxi)(suxi)。n n YIQ YIQ模型与模型与YUV

39、YUV模型类似，用于模型类似，用于NTSCNTSC制式的电视系统。制式的电视系统。YIQYIQ颜色空间中颜色空间中的的I I和和QQ分量相当于将分量相当于将YUVYUV空间中的空间中的UVUV分量做了一个分量做了一个3333度的旋转。度的旋转。n n YCbCr YCbCr颜色空间是由颜色空间是由YUVYUV颜色空间派生的一种颜色空间，主要用于数字颜色空间派生的一种颜色空间，主要用于数字电视系统中。从电视系统中。从RGBRGB到到YCbCrYCbCr的转换中，输入、输出都是的转换中，输入、输出都是8 8位二进制格式。位二进制格式。第88页/共93页第八十八页，共93页。YIQ色彩色彩(sci)

40、空间空间n nYIQYIQ色彩空间通常被北美的电视系统所采用，属于色彩空间通常被北美的电视系统所采用，属于NTSCNTSC（National National Television Standards CommitteeTelevision Standards Committee）系统。这里）系统。这里Y Y不是指黄色，而是指颜色的明视不是指黄色，而是指颜色的明视度（度（LuminanceLuminance），即亮度（），即亮度（BrightnessBrightness）。其实）。其实Y Y就是图像的灰度值（就是图像的灰度值（Gray Gray valuevalue），而），而I I和和QQ则

41、是指色调（则是指色调（ChrominanceChrominance），即描述图像色彩及饱和度的属），即描述图像色彩及饱和度的属性。在性。在YIQYIQ系统中，系统中，Y Y分量代表分量代表(dibi(dibi o)o)图像的亮度信息，图像的亮度信息，I I、QQ两个分量则两个分量则携带颜色信息，携带颜色信息，I I分量代表分量代表(dibi(dibi o)o)从橙色到青色的颜色变化，而从橙色到青色的颜色变化，而QQ分量则代分量则代表表(dibi(dibi o)o)从紫色到黄绿色的颜色变化。将彩色图像从从紫色到黄绿色的颜色变化。将彩色图像从RGBRGB转换到转换到YIQYIQ色彩色彩空间，可以把

42、彩色图像中的亮度信息与色度信息分开，分别独立进行处理。空间，可以把彩色图像中的亮度信息与色度信息分开，分别独立进行处理。n n第89页/共93页第八十九页，共93页。第90页/共93页第九十页，共93页。YCrCb彩色彩色(cis)空间空间n n一种彩色传输模型一种彩色传输模型一种彩色传输模型一种彩色传输模型 ，主要用于彩色电视信号传输标准方面，主要用于彩色电视信号传输标准方面，主要用于彩色电视信号传输标准方面，主要用于彩色电视信号传输标准方面，被广泛的应用在电视的色彩被广泛的应用在电视的色彩被广泛的应用在电视的色彩被广泛的应用在电视的色彩(sci)(sci)(sci)(sci)显示等领域中显示等领域中显示等领域中显示等领域中 优点优点(yudin)人类视觉感知过程相类似人类视觉感知过程相类似应用于电视显示，视频压缩，应用于电视显示，视频压缩，MPGE/JPEG将色彩中的亮度分量分离将色彩中的亮度分量分离计算过程和空间坐标形式简单计算过程和空间坐标形式简单第91页/共93页第九十一页，共93页。n n与与RGB之间关系之间关系(gun x)第92页/共93页第九十二页，共93页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第93页/共93页第九十三页，共93页。