Bridge619

Bridge619

Bridge619

命定的局限尽可永在,不屈的挑战却不可须臾或缺!

101 文章数
11 评论数
来首音乐
光阴似箭
今日已经过去小时
这周已经过去
本月已经过去
今年已经过去个月

第二章 数字图像基础--2.4 图像的颜色模型~2.5 像素之间常用关系

Bridge619
2022-08-10 / 0 评论 / 424 阅读 / 0 点赞

2. 数字图像基础

2.4 图像的颜色模型

RGBHSICMYK伪彩色其它表色系

2.4.1 图像的颜色——RGB模型

为了科学地定量描述和使用颜色,人们提出了各种颜色模型。目前常用的颜色模型按用途可分为两类,一类面向诸如视频监视器、 彩色摄像机或打印机之类的硬件设备。另一类面向以彩色处理为目的的应用,如动画中的彩色图形。面向硬件设备的最常用彩色模型是 RGB模型,而面向彩色处理的最 常用模型是HSI模型。另外,在印刷工业上和电视信号传输中,经常使用 CMYKYUV色彩系统

杨赫姆霍尔兹视觉三基色假说:

视网膜锥体细胞感红、感绿、感蓝色素

RGB分别取值0-1或0-255

2.4.2 图像的颜色——HSI模型

HSI模型是Munseu提出的, 它反映了人的视觉系统观察彩色的方式,在艺术上经常使用HS I模型。HS I模型中,H表示色调(Hue),S表示饱和度(Saturation), I 表示亮度(Intensity,对应成像亮度和图像灰度)。这个模型的建立基于两个重要的事实:

① I 分量与图像的彩色信息无关;

② H和S分量与人感受颜色的方式是紧密相联的。

这些特点使得HSI模型非常适合借助人的视觉系统来感知彩色特性的图像处理算法。

  • 饱和度 是指一个颜色的鲜明程度,饱和度越高,颜色越深, 如深红,深绿。
  • 亮度 是指光波作用于感受器所发生的效应,其大小由物体反射系数来决定,反射系数越大,物体的亮度愈大,反之愈小。

2.4.3 RGB 与 HSI模型之间的转换

1)RGB 转换到 HSI

对任何3个 [0, 1]​范围内的 值,其对应HSI模型中的 分量的计算公式为:

2)HSI 转换到 RGB

假设 的值在[0,1]之间, 的值也在[0,1]之间,则 转换为 的公式为(分成3段以利用对称性)

① 当H在[0° ,120°]之间 ((2)、(3)公式略)

2.4.4 图像的颜色——CMYK表色系统

CMYK表色系统也是一种常用的表示颜色的方式。计算机屏幕显示通常用 RGB表色系统,它是通过相加来产生其他颜色, 这种做法通常称为加色合成法(Additive Color Synthesis)。而在印刷工业上则通常用CMYK表色系统,它是通过颜色相减来产生其他颜色的,所以称这种方式为减色合成法 (Subtractive Color Synthesis)。

CMYK模式的原色为青色(Cyan)品红色(Magenta)黄色(Yellow)黑色(Black)。在处理图像时,一般不用CMYK模式, 主要是因为这种模式的文件大, 占用的磁盘空间和内存大。这种模式一般在印刷时使用。

2.4.5 图像的颜色——伪彩色模型

定义:通过颜色映射表描述色彩,实际上是RGB颜色模型的变体。

  • 用伪彩色描述颜色的方法
    • 建立颜色映射表一般表的长度
    • 像素值用 值在映射表中的位置代替
    • 通过抖动技术缓解颜色种类不足的问题
    • 如何找出 种关键颜色是成败的关键

2.4.6 图像的颜色——其他表色系( 电视信号彩色坐标系统

彩色电视信号传输时,将 改组成亮度信号和色度信号。 制式将 三色信号改组成 信号, 其中 信号表示 亮度, 信号是色差信号

之间的对应关系如下:


2.5 像素之间常用关系

图像的像素—— 邻域、连通性、距离

2.5.1 图像的像素:邻域——4-邻域、8-邻域、D-邻域

  • 4-邻域定义:像素 的4-邻域是 , 用 表示p的4-邻域。

  • 8-邻域定义:像素 的8-邻域是4-邻域的点加上对角上的点 ,用 表示p的8-邻域。

2.5.2 图像的连通性:4-连通、8-连通、m-连通

  • 连通性是描述区域和边界的重要概念

  • 两个像素连通的两个必要条件是:

    • 两个像素的位置在某种情况下是否相邻
    • 两个像素的值是否满足某种相似性
  • 4-连通的定义:

    对于具有值V的像素p和q, 如果q在集合 中,则称这两个像素是 4-连通的。

  • 8-连通的定义:

    对于具有值V的像素p和q, 如果q在集合 中则称这两个像素是8- 连通的。

  • 像素临近的定义:

    • 如果像素p和q是连通的,则称p临近于q
    • 我们可以用定义邻域的方法定义4-临近、8-临近和m-临近
  • 图像子图临近的定义:

    如果两个图像子集S1和S2中的某些像素是临近的,则称S1和S2是临近的。

  • 路径的定义:

    一条从具有坐标 的像素 ,到具有坐标 的像素 的路径,是具有坐标 的不同像素的序列,其中 临近于 是路径的长度;我们可以用定义临近的方法定义 -路径 -路径和 -路径。

  • 像素在图像子集中连通的定义:

    如果像素 是图像子集 中的元素,如果存在一条完全由 中的像素 组成的从 的路径,则称 中是连通的。

  • 图像子集连通元素的定义:

    对于 中的任意像素 , 中连接到 的所有像素的集合被称为 的连通元素。

    四联通元素
    四联通元素

2.5.3 像素之间的距离

  • 像素之间距离函数的定义:

    对于像素 分别具有坐标 , 是距离函数或称度量;

    两点之间距离大于等于0

    距离与方向无关

    两点之间直线距离最短

  • 距离(欧几里得距离)

    之间的欧几里得距离定义为:

    对于这个距离计算法,具有与 距离小于某个值 得那些像素是包含在以 为圆心、以 为半径得圆环中的那些点。

  • 距离(城市距离)

    之间的 距离的定义为:

    具有与 距离小于等于某个值 的那些像素形成一个菱形。

    例如,与点 (中心点) 距离小于等于 的像素,形成下列常数距离的轮廓。

    具有 的像素是 领域。

  • 距离(棋盘距离)

    之间的 距离的定义为:

     

    具有 的像素是 领域

文章不错,扫码支持一下吧~
上一篇 下一篇
评论