北京大学彭宇新教授-数字图像处理彩色图像篇

"这是一份关于数字图像处理的研究生课程资料，主要讲解了数字图像处理的基本原理和方法，特别强调了彩色图像处理的相关知识。教材引用了冈萨雷斯的著作，并由彭宇新教授在北京大学计算机科学技术研究所进行讲授。课程内容涵盖了彩色图像处理的各个方面，包括彩色基础知识、彩色空间、伪彩色处理、全彩色图像处理、彩色变换以及彩色图像的平滑和尖锐化。" 在数字图像处理领域，彩色图像处理是一个重要的分支，因为它与人类视觉系统高度相关。人类视觉系统能够辨识数千种颜色，而对灰度层次的分辨能力相对较弱。因此，研究彩色图像处理有助于提取有用的颜色特征，便于目标识别和区分。彩色图像处理主要分为全彩色处理和伪彩色处理。全彩色处理涉及到数码相机、数码摄像机和彩色扫描仪等设备，而伪彩色处理则是通过将不同灰度或灰度范围映射为不同颜色，以增强图像的视觉效果。 在理解彩色图像处理时，必须掌握光的基本特性，包括辐射率、光强和亮度。这些参数构成了颜色科学的基础。三原色理论是彩色图像处理的核心，即红色（Red）、绿色（Green）和蓝色（Blue）的组合可以生成多种颜色。通过对这些基本颜色的不同比例混合，可以创建出丰富的色彩效果。 在彩色空间的讨论中，我们接触到了RGB、CMY和CMYK、HSI、YIQ、YUV以及YCbCr等模型。RGB模型是基于光的加性颜色模型，适用于显示器等设备；CMY和CMYK则基于减性颜色模型，常见于印刷行业，其中CMYK添加了黑色成分以提高打印效率和质量。HSI模型将颜色分解为色调、饱和度和亮度，更符合人类对颜色的感知，常用于图像分析和计算机视觉应用。 此外，彩色图像的平滑和尖锐化也是处理过程中的关键步骤。平滑通常用于减少噪声，提高图像的整体质量，而尖锐化则可以增强图像的边缘，使细节更加清晰。这些技术在图像增强和复原中扮演着重要角色。 这份课件提供了全面的数字图像处理知识，不仅介绍了基本概念，还深入探讨了各种彩色处理技术，对于学习和理解数字图像处理的理论与实践有着极大的帮助。