三、彩色图像处理
1.彩色图像基础
彩色图像处理可分为全彩色处理、伪彩色处理（对不同的灰度或灰度范围赋予不同的颜色）。
光特性是颜色科学的核心。
描述彩色光的3个基本量：
辐射率：从光源流出能量的总量，用瓦特(W) 度量
光强：观察者从光源接收的能量总和
亮度：主观描绘子
三原色：红、绿、蓝
红+绿=深红/绿+蓝=青色/红+绿=黄
彩色空间：也称彩色模型/彩色系统
- RGB：CCD技术直接感知R,G,B三个分量，是图像成像、显示、打印等设备的基础。
- CMY(青、深红、黄)、CMYK (青、深红、 黄、黑）：运用在大多数在纸上沉积彩色颜料的设备， 如彩色打印机和复印机，CMYK：在CMY基础上加入黑色形成CMYK彩色空间
- HSI（色调、饱和度、亮度）：I分量与图像的彩色信息无关、H和S分量与人感受颜色的方式是紧密相连的。
- YIQ：Y=亮度、I和Q指色调，描述色彩及饱和度，用于彩色电视广播，Y分量可提供黑白电视机的所有影像信息
- YUV：Y指亮度,与YIQ的Y相同，U和V也指色调，不同于YIQ的I和Q
彩色空间转换：
- R G B ↔ C M Y RGB \leftrightarrow CMY RGB↔CMY
[ C M Y ] = [ 1 1 1 ] − [ R G B ] \begin{bmatrix} C \\ M \\ Y \end{bmatrix}= \begin{bmatrix} 1 \\ 1 \\ 1 \end{bmatrix}-\begin{bmatrix} R \\ G \\ B \end{bmatrix} CMY = 111 − RGB
注：RGB和CMY都归一化到[0,1]
2.
2.伪彩色处理
伪彩色图像处理：根据一定的准则对灰度值赋以彩色的处理。
为什么需要伪彩色图像处理?
人类可以辨别上千种颜色和强度，但是只能辨别二十几种灰度
如何进行：强度分层技术、灰度级到彩色转换技术
- 强度分层技术：把一幅图像描述为三维函数（x,y,f(x,y)）
分层技术：放置平行于(x,y)坐标面的平面，每一个平面在相交区域切割图像函数
- 灰度级到彩色的转换：对任何输入像素的灰度级执行3个独立变换，3个变换结果分别送入彩色监视器的红、绿、 蓝三个通道，产生一幅合成图像
3.全彩色图像处理
两种方式：分别处理每一分量图像，合成彩色/直接对彩色图像处理
彩色变换：彩色变换简单形式：
补色：增强嵌在彩色图像暗区的细节
色调变换：
彩色图像平滑和尖锐化
彩色分割：把一幅图像分成区域
HSI彩色空间分割——直观
H色调图像方便描述彩色、S饱和度图像做模板分离感兴趣的特征区、I强度图像不携带彩色信息
RGB彩色空间——直接
四、傅里叶变换
讲的太好咯：草履虫都能看懂的【傅里叶变换】讲解
傅里叶变换F(u)：
F ( u ) = ∫ − ∞ ∞ f ( t ) e − j u t d t F(u) = \int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-j u t} dt F(u)=∫−∞∞f(t)e−jutdt
傅里叶变换F(u)的反变换：
F ( t ) = 1 2 π ∫ − ∞ ∞ f ( u ) e j u t d u F(t) = \frac{1}{2 \pi} \int_{-\infty}^{\infty} f(u) e^{j u t} du F(t)=2π1∫−∞∞f(u)ejutdu
