数字图像处理 总复习（第七章）*秋昊_将一灰度图像实行彩色转换 灰度分层法实现、灰度级彩色变换法实现

第七章

1. 三原色：

为了标准化起见，国际照明委员会（CIE）规定用波长为700nm、546.1nm、435.8nm的单色光分别作为红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色。

2. 区分颜色常用三种基本特性量：

亮度：对应色的明亮程度。如果无彩色就只有亮度一个维量的变化。

色调：与光谱中主要光的波长相联系，或者说表示观察者感受到的主要颜色。这样，当我们说一个物体是红色、橘黄色、黄色时，是指它的色调。

饱和度：与一定色调的纯度有关，纯光谱色是完全饱和的，随着白光的加入饱和度逐渐减少。

色度：色调和饱和度合起来称为色度。

彩色可用亮度和色度共同表示。

3. RGB模型

RGB模型是目前常用的一种彩色信息表达方式，它使用红、绿、蓝三原色的亮度来定量表示颜色。

该模型也称为加色混色模型，是以RGB三色光相互叠加来实现混色的方法，因而适合于显示器等发光体的显示。

4. HIS色彩模型

HSI（hue-saturation-intensity）彩色模型比较适合于人用色调（H）、饱和度（S）和亮度（I）描述被观察物体颜色的解释，对于开发基于彩色描述的图像处理方法是一个理想的工具。

I：表示光照强度或称为亮度，它确定了像素的整体亮度，而不管其颜色是什么。

H：表示色度，由角度表示。反映了该颜色最接近什么样的光谱波长。0°为红色，120°为绿色，240°为蓝色。

S：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。在环的外围圆周是纯的或称饱和的颜色，其饱和度值为1。在中心是中性（灰）色，即饱和度为0。

5. CMYK模型(Cyan- Magenta-Yellow- blacK)

这种色系用于印刷行业。是一种减色系统，将从白光中滤出三种原色之后获得的颜色作

为表色系的三原色CMY。K为黑色，为了印刷时对黑色可用黑色墨来印刷。

C：青色，从白色中滤去红色。

M：品红，从白色中滤去绿色。

Y：黄色，从白色中滤去蓝色。

既然是减色系统，其着色原理是基于光吸收的，这有别于RGB的光射入的方式。

C与M叠加：同时吸收了R与G，则为蓝色；

C与Y叠加：同时吸收了R与B，则为绿色；

M与Y叠加：同时吸收了G与B，则为红色。

6. RGB彩色模型到HSI彩色模型的转换

7. 伪彩色（pseudocoloring，也称为假彩色）处理

定义：指将灰度图像转化为彩色图像，或者将单色图像变换成给定彩色分布的图像。

目的：为了提高人眼对图像的细节分辨能力，以达到图像增强的目的。

基本原理：将灰度图像或者单色图像的各个灰度级匹配到彩色空间中的一点，从而使单色图像映射成彩色图像。

8. 密度分层法

密度分层法（又称强度分层法）：将灰度图像中任意一点的灰度值看作该点的密度函数。

密度分层法的基本过程是：

I. 首先，用平行于坐标平面的平面序列L1，L2，…,LN把密度函数分割为几个互相分隔的灰度区间。

II. 然后，给每一区域分配一种颜色。

III. 这样就将一幅灰度图像映射为彩色图像了。

9. 灰度级-彩色变换法

灰度级-彩色变换伪彩色增强法的基本思想是：对图像中每个象素点的灰度值采用不同的变换函数进行3个独立的变换，并将结果映射为彩色图像的R、G、B分量值，由此就可以得到一幅RGB空间上的彩色图像。

由于灰度级-彩色变换法在变换过程中用到了三基色原理，与密度分层法相比，该算法可有效地拓宽结果图像的颜色范围。

10. 频率滤波法

首先对原灰度图像进行傅立叶变换，然后用3种不同的滤波器分别对得到的频率（谱）图像进行独立的滤波处理，处理完后再用傅立叶逆变换将得到三种不同频率的图像映射为单色图像，经过一定的后处理，最后把这三幅灰度图像分别映射为彩色图像的R、G、B分量，这样就可以得到一幅RGB空间上的彩色图像。

与密度分层法和灰度级-彩色变换法两种算法相比，频率滤波法输出的伪彩色与灰度图像的灰度级无关，仅与灰度图像不同空间频率成分有关。