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1、彩色圖像分割形態(tài)學(xué)分割彩色圖像分割的討論內(nèi)容彩色圖像的基本概念表色系統(tǒng)彩色圖像的分割（包含其他處理）彩色圖像的基本概念——色彩人眼對(duì)于彩色的觀察和處理是一種生理和心理現(xiàn)象，其機(jī)理還沒有完全搞清楚，因而對(duì)于彩色的許多結(jié)論都是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的。彩色圖像的基本概念——色彩的形成光學(xué)原理解釋的色彩的形成如下圖所示,可視光區(qū)的波長(zhǎng)在400nm~700nm，當(dāng)光譜采樣限制到三個(gè)人類視覺系統(tǒng)敏感的紅、綠、藍(lán)光波段時(shí)，對(duì)這三個(gè)光譜帶的光能量進(jìn)行采樣，就可以得到一幅彩色圖像。400nm700nm紫外光紅外光可見光區(qū)546.1nm435.8nm780nm彩色圖像的
2、基本概念——色彩的分布光的吸收率藍(lán)紫色紫藍(lán)色400450500550600650700nm藍(lán)色藍(lán)綠色綠色黃綠色黃色橙色紅橙色紅色藍(lán)綠紅彩色圖像的基本概念——色彩的分布彩色圖像的基本概念——色彩的分布紅藍(lán)綠青黃紫白彩色圖像的基本概念——色彩的描述顏色的描述是通過建立色彩模型來實(shí)現(xiàn)的，不同的色彩模型對(duì)應(yīng)于不同的處理目的。CIE（國(guó)際照明委員會(huì)）在進(jìn)行大量的色彩測(cè)試實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了一系列的顏色模型用于對(duì)色彩進(jìn)行描述。各種不同的顏色模型之間可以通過數(shù)學(xué)方法互相轉(zhuǎn)換。彩色圖像的基本概念——色彩的CIECIEL*a*b*描述L:明亮度a:從綠色到紅色b:從藍(lán)
3、色到黃色Lab顏色空間是在1976年制定的等色空間，以克服在x，y色度圖上相等的距離并不相當(dāng)于我們所覺察到的相等色差的問題。Lab的概念圖幾種常用的表色系RGB表色系HSI表色系RGB色系——基本概念CIE規(guī)定了以700nm(紅)、546.1nm(綠)、435.8nm(藍(lán))三個(gè)色光為三基色。又稱為物理三基色。自然界的所有顏色都可以過選用這三基色按不同比例混合而成。R:200G:50B:120黃(255,255,0)黑(0,0,0)綠(0,255,0)青(0,255,255)藍(lán)(0,0,255)品紅(255,0,255)白(255,255,255)紅
4、(255,0,0)RGB色系——顏色構(gòu)成RGB色系——應(yīng)用場(chǎng)合目前包括計(jì)算機(jī)顯示器、彩色電視機(jī)在內(nèi)的絕大部分圖形顯示器中。如果采用其他色系進(jìn)行了處理，最終一定要轉(zhuǎn)換到RGB色系，才能正常顯示結(jié)果。HSI色系——問題的提出RGB色系雖然是目前各類顯示器使用的色系，但顏色的構(gòu)成與人對(duì)顏色的理解方式不同，所以在進(jìn)行處理與調(diào)整時(shí)，比較不容易獲得準(zhǔn)確的參數(shù)。HSI色系——基本設(shè)計(jì)思路這種彩色系統(tǒng)格式的設(shè)計(jì)反映了人類觀察彩色的方式。如：紅色又分為淺紅和深紅色等等。HSI色系——亮度分量II表示光照強(qiáng)度或稱為亮度，它確定了像素的整體亮度，而不管其顏色是什么。I:
5、小大HSI色系——亮度(I)效果示意圖HSI色系——色度分量HH：表示色度，由角度表示。反映了該顏色最接近什么樣的光譜波長(zhǎng)。0o為紅色，120o為綠色，240o為藍(lán)色。HSI色系——色度（H）效果示意圖H=0oH=60oH=120oH=180oH=240oH=300oS：表示飽和度，飽和度參數(shù)是色環(huán)的原點(diǎn)到彩色點(diǎn)的半徑長(zhǎng)度。在環(huán)的外圍圓周是純的或稱飽和的顏色，其飽和度值為1。在中心是中性（灰）色，即飽和度為0。HSI色系——飽和度分量SSHSI色系——飽和度（S）效果示意圖S=0S=1S=1/4S=1/2HSI色系——顏色描述黑白IS思考問題：在這
6、個(gè)圓柱體上，紅色的點(diǎn)順（逆）時(shí)針旋轉(zhuǎn)會(huì)變成什么樣？上下移動(dòng)呢？向圓心方向移動(dòng)呢？HSI色系——與RGB色系的相互轉(zhuǎn)換1.RGB到HSI的轉(zhuǎn)換HSI色系——與RGB色系的相互轉(zhuǎn)換2.HSI到RGB的轉(zhuǎn)換HSI色系——與RGB色系的相互轉(zhuǎn)換HSI色系——與RGB色系的相互轉(zhuǎn)換注意：300~360之間為非可見光譜色，沒有定義。紅點(diǎn)的上下移動(dòng)紅點(diǎn)的順（逆）時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)紅點(diǎn)向圓心方向移動(dòng)彩色圖像的處理方法灰度校正平滑處理銳化處理分割處理彩色圖像灰度級(jí)校正處理示例彩色圖像的平滑處理示例彩色圖像的銳化處理示例彩色分割方法HSI彩色空間分割RGB彩色空間分割HSI彩色
7、空間分割如果希望基于彩色分割一幅圖像，并且想在單獨(dú)的平面上執(zhí)行處理，會(huì)很自然地想到HSI空間。HSI空間在色調(diào)圖像中描述彩色是很方便的。其次在HSI空間進(jìn)行彩色圖像分割，由于H、S和I三個(gè)分量是相互獨(dú)立的，所以有可能將這個(gè)3-D搜索的問題轉(zhuǎn)化為3個(gè)1-D搜索。典型情況是，為了在色調(diào)圖像中分離出感興趣的特征區(qū)，飽和度被用做一個(gè)模板圖像。在彩色圖像分割中強(qiáng)度圖像不常使用，因?yàn)樗粩y帶彩色信息?；谏{(diào)（H）直方圖彩色圖像分割，基于一維特征標(biāo)量（C=[W1W2W3]）的雙閾值分割算法。閾值的選擇可以采用人工交互的方式，也可以基于先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行選擇。基于H、
8、C的直方圖統(tǒng)計(jì)擴(kuò)展了灰度圖像的閾值分割算法。但第一種方法對(duì)于原始圖像中顏色數(shù)較少，目標(biāo)顏色單純，且波長(zhǎng)分布相對(duì)分散的情況，
