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《数字图像处理》 讲课教师：姜志国、谢凤英、赵丹培 实验辅导：李露 二、图像处理是交叉边缘学科 是计算机、传感器、信息技术、信号处理、人工智能、模式识别、认知科学、应用对象等的交叉学科和技术。 图像工程： 图像处理——图像分析——图像理解 三、图像处理分类 模拟(光学)图像处理――实时光学（实时，速度快）但只是有限处理） 如：望远镜、显微镜、哈哈镜、透镜、胶片合成照相、凸透镜－－实时FFT变换 三、图像处理分类 数字图像处理 随着计算机处理速度和数据量增加发展起来的。 第?阶段：科学计算，有限个原始数据； 第?阶段：数据管理应用； 第?阶段：数字图像处理。如一幅spot星卫片 8000×8000×7(波段)=64M×7 (数据量之大) QuickBird示例影像 : 北京颐和园高分辨率卫星影像，拍摄时间为2003年9月。 水体界线的确定，在近红外图像上，水体呈黑色。 1.6 颜色与颜色空间 1.6.1 颜色 光波：光是一种按波长辐射的电磁波。 （如图，可见光谱） 颜色 视觉系统对可见光的感知 视网膜上锥状光敏细胞：光强与颜色。 视网膜上杆状光敏细胞：光强。 颜色度量：色调、饱和度、亮度 电磁波谱 光的物理性质：波长（光速，频率）和幅度 人眼对色彩的感觉：色调、饱和度和亮度 色调——波长 亮度——幅度 饱和度——色光的纯度 色调hue: 色调hue:人眼感觉到物体反射或发射光波的波长。色调就是颜色的分类。如 七色：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 在色谱中，色调连续变化。 饱和度saturation 饱和度saturation：指颜色的纯正程度。 与亮度有关：某一色调参入白光，色调不变但饱和度降低 与参入其它颜色的光有关：饱和度与色调都会改变。 亮度：人眼感受到的颜色光的强度 同一种色块，在不同强度的白光照射下， 反射的光波波长一样（色调相同），但 人眼感觉到的颜色不同。 某一颜色的光，亮度很弱，趋于黑色， 反之，趋于白色。 颜色相加与相减 相加：发光物体发出某些波长的光波，这些波长的光波叠加在一起。 相减：白光照在某种颜色的物体上。部分波长的光波被吸收，剩下波长的光波进入人的眼睛。 1.6.2 颜色空间 彩色空间： 色度图（国际亮度委员会International Committee on Illumination, CIE）表明定义颜色至少需要3个参数。用3元组(x, y, z)表达一个颜色和在3维空间定义一个点相似，称为彩色空间。 常见颜色空间： RGB: 显示器信号 HSI：人眼识别 CMY：彩色印刷 YUV (YCbCr) ：电视信号 RGB颜色空间 计算机显示器用红R、绿G、蓝B光的组合产生颜色，(R,G,B)的值唯一地确定在显示器上的显示颜色， 如（180，70，250）产生一个偏绿的蓝色 三种颜色构成了三维空间坐标-- RGB颜色空间 HSI(Hue, Saturation,Intensity)颜色空间 HSI能减少彩色图像处理的复杂性。 合乎人对彩色的认识： 色彩：色调、饱和度 亮度：非彩色属性，对应黑白图像的灰度。 色调和饱和度通称为色度，表示颜色类别与深浅程度。 CMY(K)彩色空间 青色(Cyan)， 洋红色(Magenta)， 黄色(Yellow)??，黑色(blacK) 颜料或油墨，应用减色原理实现彩色。 彩色打印、彩色印刷 CMYK: 在CMY的基础上，增加黑色 YUV（YCbCr）色彩空间 YUV（亦称YCrCb）是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法（属于PAL）。 亮度信号Y和两个色差信号R－Y（即V）、B－Y（即U）,YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽（RGB要求三个独立的视频信号同时传输）。 YUV色彩空间与RGB色彩空间的转换关系： 作 业 一 “视觉生理现象”等内容。 讲义下载: Email: image_processing@126.com 密码: 111111 1、中国图象图形学会 《中国图象图形学报》杂志 2、中国体视学学会 《中国体视学与图像分析》杂志 投稿： 北京海淀区清华大学工物馆113室，邮政编码100084，