图形图像处理技术解析.ppt

第3章 图形图像处理技术 3.1 图形与图像的基本概念 3.2 颜色的基本概念与表示方法 3.3 图形处理技术 3.4 图像处理技术 3.5 常见图像文件格式 3.6 Photoshop图像处理 显示时需要相应的软件读取这些命令，并将其转变为屏幕上所显示的形状和颜色。 产生图形的程序通常称为绘图（Draw）程序。 图形与分辨率无关，用户可以将它们缩放到任意尺寸，可以按任意的分辨率打印，而不会遗漏细节或降低清晰度。 多用于工程计算、网络动画、图标等 图像与分辨率有关，用户将它们缩放或低于创建的分辨率打印时，将丢失其中的细节，并出现锯齿状（马赛克）。 图形与分辨率无关，用户可以将它们缩放到任意尺寸，可以按任意的分辨率打印，而不会遗漏细节或降低清晰度。 3.2 颜色的基本概念与表示方法 3.2.1 颜色的基本概念 颜色：人的视觉系统对可见光的感知结果。 物体由于构成和内部结构的不同，受光线照射后，一部分光线被吸收，其余的被反射或投射出来。 由于物体的表面具有不同的吸收光线与反射光的能力，反射光不同，眼睛就会看到不同的颜色。 颜色 通常使用光的波长来定义，用波长定 义的颜色叫做光谱色。 3.2 颜色的基本概念与表示方法 国际照明委员会(CIE) 定义了颜色的特性：色调(hue)、饱和度(saturation)和明度(brightness)。 色调 用于区别颜色的种类。 色调是视觉系统对一个区域所呈现颜色的感觉。如红、橙、黄、绿、青、蓝、靛、紫等 。 饱和度 颜色的纯洁性，用来区别颜色的程度。 当一种颜色渗入其他光成分愈多时，颜色愈不饱和。 明度 视觉系统对可见物体辐射或者发光多少的感知 属性。 3.2 颜色的基本概念与表示方法 亮度 用反映视觉特性的光谱敏感函数加权之后得到的辐射功率. 用单位面积上反射或者发射的光的强度表示。由于明度很难度量，通常可以用亮度来度量。 3.2 颜色的基本概念与表示方法 3.2.2 颜色空间表示与转换 颜色 常用 颜色空间 来表示： 用一种数学方法形象化表示颜色，用来指定和产生颜色。 颜色 常用代表3个参数的3维坐标来描述，其颜色就取决于所使用的坐标。 在显示技术和印刷技术中，颜色空间经常被称为颜色模型。 颜色空间侧重于颜色的表示，而颜色模型侧重于颜色的生成。 在一个典型的多媒体计算机系统中，常常涉及到用几种不同的颜色空间表示图形和图像的颜色，以对应于不同的场合和应用，各种颜色空间可以方便地进行转换。 1．RGB颜色空间 计算机颜色显示器显示颜色的原理与彩色电视机一样，都是采用红（R）、绿（G）、蓝（B）相加混色的原理，通过发射出3种不同强度的电子束，使屏幕内侧覆盖的红、绿、蓝荧光材料发光而产生颜色的。 这种颜色的表示方法称为RGB颜色空间表示 : 　　　 在RGB颜色空间，任意色光F都可以用R、G、B这3色不同分量的相加混合而成 ，即: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 任何颜色都可以表示为RGB颜色空间中的一个点。 当三基色分量都为0（最弱）时，混合得到的是黑色光，故黑色在RGB颜色空间中的坐标为(0,0,0)，即为坐标原点； 当三基色分量都为1（最强）时，混合色为白色光，故白色在RGB颜色空间中的坐标为(1,1,1)；而红色、绿色、蓝色的坐标分别是（1,0,0）、（0,1,0）、（0,0,1）。 2．HSI颜色空间 HSI（Hue，Saturation and Intensity）模型中， H表示色调，S表示饱和度， I表示亮度， HSI反映了人的视觉系统观察颜色的方式。 通常把色调和饱和度通称为色度，用来表示颜色的类别与深浅程度。 由于人的视觉对亮度的敏感程度远强于对颜色浓淡的敏感程度，为了便于颜色处理和识别，人的视觉系统经常采用HSI颜色空间，比RGB颜色空间更符合人的视觉特性。 2．HSI颜色空间 在图像处理和计算机视觉中大量算法都可在 HSI颜色空间中方便地使用，它们可以分开处理而且是相互独立的。 在HSI颜色空间可以大大简化图像分析和处理的工作量。 2．HSI颜色空间 3．YUV颜色空间 YUV颜色空间称为电视信号彩色坐标系统。 在现代彩色电视系统中，通常把得到的彩色图像信号,经分色分别放大校正得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R-Y、B-Y，最后发送端将亮度和色差3个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。 这就是常用的YUV颜色空间。 YUV彩色电视信号传输时，将R、G、B改组