顏色特征的分析（數(shù)字圖像處理課件）

單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析顏色空間基礎(chǔ)采集的圖像是以R、G、B格式存儲(chǔ)，并且圖像中含有大量的背景，如果想要方便視覺(jué)系統(tǒng)的后續(xù)處理，就需要將背景和目標(biāo)分離，提取出感興趣的區(qū)域。真彩色的圖像處理要遵循兩個(gè)原則：一是選擇合適的色彩空間，二是確定合適的分割策略。單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析1.RGB顏色空間國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）規(guī)定以700nm（紅）、546.1nm（綠）、435.8nm（藍(lán)）三個(gè)色光為三基色，又稱(chēng)物理三基色。RGB模式是色光的彩色模式，R代表紅色，G代表綠色，B代表藍(lán)色，三種色彩疊加可以混合出其他顏色。單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析(1)RGB模型

RGB顏色空間是圖像處理中最基礎(chǔ)的顏色模型，它是在配色實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立的。RGB顏色空間的主要觀點(diǎn)是人的眼睛有紅、綠、藍(lán)3種色感細(xì)胞，它們的最大感光靈敏度分別落在紅色、藍(lán)色和綠色區(qū)域，其合成的光譜響應(yīng)就是視覺(jué)曲線(xiàn)，由此可推論出任何彩色都可以用紅、綠、藍(lán)3種基色來(lái)配制。

其中[C]為未知色光，[N]，[P]，[Q]為三基色光，c，n，p，q

為調(diào)匹系數(shù)。單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析RGB顏色空間是圖像處理中最基礎(chǔ)、最常用、面向硬件設(shè)備的顏色空間。它是基于笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)的一種立方體空間結(jié)構(gòu)模型單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析注意：R表示紅色分量，在提取近紅色的果實(shí)目標(biāo)時(shí)，可以加大紅色分量（R分量）的權(quán)重，因此可以如下幾種顏色空間模型：2*R-G-B2*R-G2*R-B單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析2.HSI顏色空間HSI空間是Munseu（孟塞尓）提出的一種顏色系統(tǒng)格式，它非常接近人對(duì)色彩感知的描述，是一種非常直觀的方法。它由色調(diào)、飽和度、亮度來(lái)度量。色調(diào)(Hue)主要由可見(jiàn)光光譜中各分量成分的波長(zhǎng)來(lái)確定，即不同的顏色飽和度(Saturation)反映了彩色的濃淡，即顏色的深淺亮度(Intensity)表示顏色的明暗程度，它和光的顏色無(wú)關(guān)單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析HSI顏色空間對(duì)應(yīng)于圓柱坐標(biāo)系中的一個(gè)圓錐形子集，色調(diào)繞I軸旋轉(zhuǎn)，從0到360度涵蓋了所有的可見(jiàn)光譜的顏色。飽和度為色環(huán)圓心到顏色點(diǎn)的半徑長(zhǎng)度。亮度是I軸，由黑到白。單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析HIS顏色空間是比RGB顏色空間更符合人的視覺(jué)特性，它克服了RGB顏色空間不直觀的缺點(diǎn)。它有兩個(gè)特點(diǎn)：其一，I分量與圖像的彩色信息無(wú)關(guān)，因此對(duì)彩色信息處理只需考慮其他兩個(gè)分量；其二，H和S分量與人感知顏色的方式非常接近。因此HSI顏色空間非常適用于借助于人的視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)感知彩色特性的圖像處理算法。單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析HSI顏色空間與RGB顏色空間的轉(zhuǎn)換公式如下：?jiǎn)文繕?biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析單目標(biāo)果實(shí)識(shí)別2.1顏色空間分析HSI顏色空間存在奇異性：當(dāng)R=G=B=0時(shí)，I=0，而且S是沒(méi)意義的；當(dāng)R=G=B時(shí)，S=0，對(duì)應(yīng)著無(wú)色的中心點(diǎn)，此時(shí)H沒(méi)有意義。總之，當(dāng)R、G、B三個(gè)量相近時(shí)，亮度H是不確定的，在奇異點(diǎn)(R=G=B)處，即使R、G、B的值有很小的波動(dòng)，也會(huì)一起