數(shù)字圖像處理宋懷波機(jī)械與電子工程學(xué)院12色彩的三要素

視覺所感知的一切色彩現(xiàn)象，都具有亮度、色調(diào)和飽和度三種性質(zhì)，這三種性質(zhì)稱為色彩的三要素。

亮度：光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感覺。

色調(diào)：反映顏色的種類，是決定顏色的基本特性。

飽和度：指顏色的純度，或者說指顏色的深淺程度。對于同一色調(diào)的彩色光，飽和度越深顏色越鮮明。3色彩模型在進(jìn)行視頻圖像處理時(shí)，常常涉及到用幾種不同色彩模型(或顏色模型)來表示圖像的顏色。使用色彩模型的目的：盡可能有效地描述顏色，以便需要時(shí)能方便選擇。各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域一般使用不同的色彩模型：如計(jì)算機(jī)顯示時(shí)采用RGB模型；彩色電視信號傳輸時(shí)采用YUV模型；打印輸出彩色圖像時(shí)用CMY模型，還有另外一些色彩模型的表示方法。4RGB模型自然界常見的各種顏色，都可由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種顏色光按不同比例相配而成。同樣，絕大多數(shù)顏色光也可以分解成紅、綠、藍(lán)三種色彩。這就是色度學(xué)的基本原理三基色原理。RGB模式產(chǎn)生色彩的方式稱為加色法，沒有光是全黑，各色光加入后才產(chǎn)生色彩，越加越高，加到極限時(shí)成為白色。5HSL模型HSL(Hue,Saturation,Lightness)模型是使用H、S和L生成顏色。H為色調(diào)，改變它的數(shù)值可生成不同的顏色表示；S為飽和度，改變它可使顏色變亮或變暗；L為亮度參量。HSL模型描述顏色更加自然，符合人眼對顏色的感知方式，比較容易理解，但使用時(shí)不方便。HSL和RGB色彩模型之間是線性關(guān)系，使得顏色的編輯十分直觀方便，有助于理解這兩種色彩模型。原始圖像飽和度分量HSL模型原始圖像我的結(jié)果對比結(jié)果HSL模型9CMY模型打印時(shí)一般需要使用CMY模型。CMY模型(Cyan、Magenta、Yellow)是采用青、粉紅、黃色三種基本顏色按一定比例合成顏色的方法。CMY模式：由照射在顏料上反射回來的光線所產(chǎn)生。顏料會(huì)吸收一部分光線，而未吸收的光線會(huì)反射出來，成為視覺判定顏色的依據(jù)，這種色彩的產(chǎn)生方式稱為減色法。所有的顏料都加入后才能成為純黑，當(dāng)顏料減少時(shí)才開始出現(xiàn)色彩，顏料全部除去后才成為白色。理論上CMY三基色可制作出所需要的各種顏色，但實(shí)際上同量的CMY混合后并不能產(chǎn)生完善的黑色或灰色，因此在印刷時(shí)必須加上一個(gè)黑色(Black)，這樣，又稱為CMYK模式。1.二維數(shù)組方式:

M行×N

列2.多波段圖像數(shù)據(jù)結(jié)合結(jié)構(gòu)1）按各個(gè)波段存儲(chǔ)

列

行紅綠藍(lán)2.2.3圖像存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2）按掃描行存儲(chǔ)紅

綠

藍(lán)

…第1行3）按各個(gè)像素存儲(chǔ)

紅綠

藍(lán)

…（1，1）（1，2）2.2.3圖像存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.3圖像文件格式2.3.1BMP文件格式2.3.2GIF文件格式2.3.3TIFF文件格式2.3.4JPEG文件格式2.3.5DICOM文件格式2.3.1BMP文件格式Windows中定義了兩種位圖文件類型：一般位圖文件格式，設(shè)備無關(guān)位圖文件格式。BMP圖像文件的結(jié)構(gòu)可以分為如下三個(gè)部分：文件頭（由位圖像文件和位圖信息頭兩部分組成），調(diào)色板數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)。其中：文件頭的長度為固定值54個(gè)字節(jié)；調(diào)色板數(shù)據(jù)對所有不超過256色的圖像模式都需要進(jìn)行設(shè)置，即使是單色圖像模式也不例外。

BITMAPFILEHEADER包含文件類型和大小等信息，定義為：typedefstructtagBITMAPFILEHEADER{ WORD bfType;

/*代表BMP格式，必為“BM”即“0x4d42”*/ DWORDbfSize; /*BMP文件總字節(jié)數(shù)*/ WORDbfReserved1; /*預(yù)留，必為0*/ WORDbfReserved2; /*預(yù)留，必為0*/DWORDbfOffBits;

/*以字節(jié)為單位，表示圖像數(shù)據(jù)在文件內(nèi)的起始地址，即圖像數(shù)據(jù)針對文件頭的偏移量*/}BITMAPFILEHEADER

2.3.1位圖文件頭BITMAPFILEHEADERBITMAPINFOHEADER包含位圖的尺寸和顏色格式等信息，其定義如下：typedefstructtagBITMAPINFOHEADER{DWORD biSize; /*bitmapinfo結(jié)構(gòu)的字節(jié)數(shù)為40*/LONG biWidth; /*圖像寬度(像素?cái)?shù))*/LONG biHeight; /*圖像高度(像素?cái)?shù))*/WORD biPlanes; /*目標(biāo)設(shè)備平面數(shù)，總為1*/WORD biBitCount; /*每像素位數(shù)，可為1、4、8或24*//*數(shù)據(jù)壓縮方式，為0(不壓縮)；1(BI_RLE8)或2(BI_RLE4)*/DWORD biCompression;DWORD biSizeImage; /位圖的大小，以字節(jié)表示*/LONG biXPelsPerMeter;/*設(shè)備水平分辨率,以每米像素?cái)?shù)為單位*/LONG biYPelsPerMeter;/*設(shè)備垂直分辨率,以每米像素?cái)?shù)為單位*/DWORD biClrUsed; /*位圖使用的顏色數(shù),0表示所有顏色都使用*/DWORD biClrImportant;/*重要的顏色索引,0表示所有顏色均重要*/}BITMAPINFOHEADER2.3.2位圖信息頭BITMAPINFOHEADER圖像文件頭示例bfType=4D42H=“BM”圖像文件頭示例bfSize=000027A0H=10144圖像文件頭示例Reserverd1=0圖像文件頭示例Reserverd2=0圖像文件頭示例bfOffset=0000003EH圖像文件頭示例biSize=00000028H=40圖像文件頭示例biWidth=00000140H=320圖像文件頭示例biHeight=000000FCH=252圖像文件頭示例biPlanes=0001H圖像文件頭示例biBitCount=0001H圖像文件頭示例biCompression=00