1、 2.1 2.1光度學及色度學原理光度學及色度學原理 1.1.色彩的基本屬性色彩的基本屬性 色彩是光的物理屬性和人眼的視覺屬性的綜合色彩是光的物理屬性和人眼的視覺屬性的綜合反映。反映。人眼對發(fā)光體或不發(fā)光體的色彩感覺，分人眼對發(fā)光體或不發(fā)光體的色彩感覺，分別是因為不同光譜波長的輻射光或反射光刺激人別是因為不同光譜波長的輻射光或反射光刺激人眼視網(wǎng)膜內(nèi)的感受器（視色素）使之興奮的結果。眼視網(wǎng)膜內(nèi)的感受器（視色素）使之興奮的結果。 色彩具有三個基本屬性：色調(diào)、飽和度和亮度。色彩具有三個基本屬性：色調(diào)、飽和度和亮度。u色調(diào)色調(diào)是與混合光譜中主要光波長相聯(lián)系的。是與混合光譜中主要光波長相聯(lián)系的。 （紅（

2、紅 綠綠 藍）藍）u飽和度飽和度表示顏色的深淺程度，與一定色調(diào)的純表示顏色的深淺程度，與一定色調(diào)的純度有關，純光譜色是完全飽和的，隨著白光的加度有關，純光譜色是完全飽和的，隨著白光的加入飽和度逐漸減少。（如深紅、淺紅等）入飽和度逐漸減少。（如深紅、淺紅等）u亮度亮度與物體的反射率成正比。顏色中摻入白色與物體的反射率成正比。顏色中摻入白色越多就越明亮，摻入黑色越多亮度越小。越多就越明亮，摻入黑色越多亮度越小。 2.顏色視覺顏色視覺（1）顏色的基礎知識）顏色的基礎知識不同頻率的電磁波。人的腦和眼不同頻率的電磁波。人的腦和眼將不同頻率的電磁波感知為不同的顏色。將不同頻率的電磁波感知為不同的顏色。 人

3、感受到的不透明物體顏色主要取決于反人感受到的不透明物體顏色主要取決于反射光的特性，如果物體比較均衡的反射各種光射光的特性，如果物體比較均衡的反射各種光譜，則人看到的物體是白色的；如果物體對某譜，則人看到的物體是白色的；如果物體對某些光譜反射的較多，則人看到的物體就呈現(xiàn)相些光譜反射的較多，則人看到的物體就呈現(xiàn)相對應的顏色。對應的顏色。顏色可分為無彩色和有彩色兩大類。顏色可分為無彩色和有彩色兩大類。無彩色：無彩色：白色、黑色和各種深淺程度不同的灰色。白色、黑色和各種深淺程度不同的灰色。有彩色：有彩色：除去黑白系列以外的各種顏色。除去黑白系列以外的各種顏色。 三三基基色色： 實驗證明，任何色彩都可以

4、由不同比例的三實驗證明，任何色彩都可以由不同比例的三種獨立的基本彩色型混合而得到。這三種相互獨種獨立的基本彩色型混合而得到。這三種相互獨立的彩色稱為三基色。立的彩色稱為三基色。 相加混合法的三基色是：相加混合法的三基色是：紅、紅、綠、綠、藍藍，它們之，它們之間的任意一組混合都可以得到一種新的彩色。間的任意一組混合都可以得到一種新的彩色。光的三原色光的三原色印刷三原色印刷三原色：任何顏色都可以用種不同的基本顏：任何顏色都可以用種不同的基本顏 色按不同的比例混合得到。色按不同的比例混合得到。：國際照明委員會：國際照明委員會(CIE)規(guī)定：規(guī)定：紅色紅色(R)：波長為：波長為700nm；綠色綠色(G

5、)：波長為：波長為546.1nm；藍色藍色(B)：波長為：波長為435.8nm。紅綠藍三原色按照比例混合可以得到各種顏色，紅綠藍三原色按照比例混合可以得到各種顏色，為為三三原原色色的的權權值值。代代表表藍藍色色，代代表表綠綠色色，代代表表紅紅色色，為為任任意意顏顏色色，其其中中，cbaGRCcbacBbGaRC,0, （2）顏色模型：）顏色模型： 所有顏色都可以看作所有顏色都可以看作3個基本顏色：紅個基本顏色：紅(R)、綠、綠(G)、藍藍(B)的不同組合。的不同組合。 （i）RGB模型模型RGB模型面向彩色模型面向彩色顯示器或打印機等設備。顯示器或打印機等設備。RGBRGB彩色立方體彩色立方體

6、B(0,0,1)白白灰灰黑黑GR(1,0,0)(0,1,0)0藍藍綠綠紅紅色調(diào)色調(diào)飽和度飽和度亮度亮度亮度亮度色調(diào)色調(diào)飽和度飽和度HSI模型的特點：模型的特點：（1）亮度（）亮度（I）分量與圖像的彩色信息無關；反）分量與圖像的彩色信息無關；反映物體的明暗程度；映物體的明暗程度；（2）色調(diào)（）色調(diào)（H）和飽和度（）和飽和度（S）分量與人感受顏）分量與人感受顏色的方式緊密相連。色的方式緊密相連。 適用：適用： 借助人的視覺系統(tǒng)來感知彩色特性的圖像處借助人的視覺系統(tǒng)來感知彩色特性的圖像處理算法，面向以彩色處理為目的的應用，如：動理算法，面向以彩色處理為目的的應用，如：動畫中的彩色圖形。畫中的彩色圖形

7、。 212)()(2)()(arccos),min(31)(31BGBRGRBRGRHBGRBGRSBGRI （3 3）RGBRGB模型與模型與HSIHSI模型之間轉(zhuǎn)換模型之間轉(zhuǎn)換 （i i）從）從RGBRGB轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換到HSIHSI 色度用色度用H H表示，飽和度用表示，飽和度用S S表示，亮度用表示，亮度用I I表示。表示。 （iiii）從）從HSIHSI轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換到RGBRGB分分3 3段：段： 當當H在在0，120之間：之間：RBIGHHSIRSIB 3)60cos(cos1)1(當當H在在120, 240之間：之間：GRIBHSIGSIR 3H)cos(180)120cos(1)1(

8、當當H在在240, 360之間：之間：)(3)300cos()240cos(1)1(BGIRHHSIBSIG1.亮度和顏色感覺的視覺特性亮度和顏色感覺的視覺特性u刺激強度與感覺的關系：刺激強度與感覺的關系： 人眼的視覺效果是由可見光刺激人眼引起的。人眼的視覺效果是由可見光刺激人眼引起的。如果光的輻射功率相同而波長不同，則引起的視如果光的輻射功率相同而波長不同，則引起的視覺效果也不同。例：在等能量分布的光譜中，人覺效果也不同。例：在等能量分布的光譜中，人眼感覺最暗的是紅色，其次是藍色和紫色，最亮眼感覺最暗的是紅色，其次是藍色和紫色，最亮的是黃綠色。的是黃綠色。相對視敏函數(shù)：相對視敏函數(shù)： 反映人

9、眼對不同波長的光的敏感程度。反映人眼對不同波長的光的敏感程度。當光的輻射功率相同時，波長當光的輻射功率相同時，波長為為555nm的黃綠光的黃綠光的主觀感覺最亮。的主觀感覺最亮。以視敏度以視敏度K（555）為基礎，把任意波長為）為基礎，把任意波長為的光的光的主觀感覺亮度稱為波長的主觀感覺亮度稱為波長的光的視敏度的光的視敏度K()。因。因此，此，任意波長光的相對視敏度函數(shù)任意波長光的相對視敏度函數(shù)（相對視敏度）。（相對視敏度）。即為：即為：)555()()(KKV u亮度適應和顏色適應：亮度適應和顏色適應：人的視覺系統(tǒng)能適應的亮度范圍是很大的人的視覺系統(tǒng)能適應的亮度范圍是很大的(1010量級），但

10、是人眼并不能同時感受很寬的亮度范圍；量級），但是人眼并不能同時感受很寬的亮度范圍；客觀亮度相同時，當背景亮度不同時，主觀感受的客觀亮度相同時，當背景亮度不同時，主觀感受的亮度也不同。亮度也不同。亮度適應性：亮度適應性：在外界光線的亮度發(fā)生變化時，人眼在外界光線的亮度發(fā)生變化時，人眼的感受性也會發(fā)生變化。從明亮處到昏暗處的視覺的感受性也會發(fā)生變化。從明亮處到昏暗處的視覺適應性稱為適應性稱為暗適應性暗適應性；從暗環(huán)境到明環(huán)境適應性為；從暗環(huán)境到明環(huán)境適應性為亮適應性。亮適應性。u亮度對比和顏色對比：亮度對比和顏色對比： 視覺的主觀亮度取決于視野中心（目標）與周視覺的主觀亮度取決于視野中心（目標）與

11、周圍環(huán)境之間光照的相對強度。圍環(huán)境之間光照的相對強度。（1）馬赫帶效應）馬赫帶效應馬赫帶馬赫帶：在視覺圖像的明暗過渡帶的兩側看到的：在視覺圖像的明暗過渡帶的兩側看到的 亮帶與暗帶。亮帶與暗帶。（2 2）同時對比度現(xiàn)象）同時對比度現(xiàn)象 此現(xiàn)象表明人眼對某個區(qū)域感覺到的亮度不僅此現(xiàn)象表明人眼對某個區(qū)域感覺到的亮度不僅僅依賴它的強度，而與環(huán)境亮度有關。僅依賴它的強度，而與環(huán)境亮度有關。同時對比度示例圖同時對比度示例圖馬赫帶效應：馬赫帶效應：基于視覺系統(tǒng)有趨向于過高或過低基于視覺系統(tǒng)有趨向于過高或過低估計不同亮度區(qū)域邊界值的現(xiàn)象。估計不同亮度區(qū)域邊界值的現(xiàn)象。2.視覺的空間性質(zhì)視覺的空間性質(zhì)p視覺的空

12、間頻率特性：視覺的空間頻率特性： 空間頻率是指視像空間變化的快慢。明亮的空間頻率是指視像空間變化的快慢。明亮的圖像（清晰明快的畫面）意味著有大量的高頻空圖像（清晰明快的畫面）意味著有大量的高頻空間成分；模糊的圖像只有低頻空間成分。間成分；模糊的圖像只有低頻空間成分。3.視覺的時間特性視覺的時間特性 使視覺圖像建立起來是需要時間的，而視覺圖使視覺圖像建立起來是需要時間的，而視覺圖像建立起來之后，即使把目標圖像拿走，視覺反應像建立起來之后，即使把目標圖像拿走，視覺反應也要持續(xù)一段時間。因此而產(chǎn)生視覺的運動感覺。也要持續(xù)一段時間。因此而產(chǎn)生視覺的運動感覺。運動感覺：運動感覺：視覺的運動感覺與人對刺激

13、信號的反視覺的運動感覺與人對刺激信號的反應有關。刺激信號的出現(xiàn)與消失或改變都影響反應有關。刺激信號的出現(xiàn)與消失或改變都影響反應時間。應時間。光消失反應比光出現(xiàn)反應時間短；光強光消失反應比光出現(xiàn)反應時間短；光強度增加比光強度減弱時間長。度增加比光強度減弱時間長。p視覺運動的規(guī)律（習慣）：視覺運動的規(guī)律（習慣）： 人眼的水平運動比垂直運動快，更易跟蹤水平人眼的水平運動比垂直運動快，更易跟蹤水平運動的物體；運動的物體；看圓形的畫面總是習慣沿順時針方向看，所以看圓形的畫面總是習慣沿順時針方向看，所以對順時針方向運動的物體的反應較逆時針運動物對順時針方向運動的物體的反應較逆時針運動物體快；體快；在偏離距

14、離相同的情況下，人眼對視野中四個象在偏離距離相同的情況下，人眼對視野中四個象限的觀察率依次為：左上、右上、左下、右下；限的觀察率依次為：左上、右上、左下、右下；視線習慣于從左到右和視線習慣于從左到右和 從上到下看等。從上到下看等。4.主觀輪廓和空間錯覺主觀輪廓和空間錯覺主觀輪廓：主觀輪廓：指實際上并不存在、只是主觀上認為指實際上并不存在、只是主觀上認為存在的某景物的輪廓線。它是從整個圖形數(shù)據(jù)得存在的某景物的輪廓線。它是從整個圖形數(shù)據(jù)得到的概念（如圖）。到的概念（如圖）。主觀輪廓視覺效果圖主觀輪廓視覺效果圖 空間錯覺：空間錯覺： 物體的整體物體的整體面貌和結構強烈面貌和結構強烈地影響著人們對地影

15、響著人們對它的感知。通常它的感知。通常有兩類：基于形有兩類：基于形狀和方向；基于狀和方向；基于長度和面積。長度和面積。兩條紅線是否一樣長兩條紅線是否一樣長?大個子在追小個子大個子在追小個子?1.請解釋馬赫帶效應，馬赫帶效應和同時對比度反請解釋馬赫帶效應，馬赫帶效應和同時對比度反映了什么共同的問題映了什么共同的問題? 它們都反映了人類視覺感知的主觀亮度并不是它們都反映了人類視覺感知的主觀亮度并不是物體表面照度的簡單函數(shù)。物體表面照度的簡單函數(shù)。2. 色彩具有那幾個基本屬性？描述這些基本屬性色彩具有那幾個基本屬性？描述這些基本屬性的含義。的含義。3.什么是視覺的空間頻率特性？什么是視覺的時間什么是

16、視覺的空間頻率特性？什么是視覺的時間特性？特性？4.顏色模型有哪幾種？顏色模型有哪幾種？思思 考考 題題: :則則此此系系統(tǒng)統(tǒng)為為線線性性系系統(tǒng)統(tǒng)。和和齊齊次次性性，即即：當當且且僅僅當當它它具具有有疊疊加加性性即即，產(chǎn)產(chǎn)生生輸輸出出設設某某一一系系統(tǒng)統(tǒng)，輸輸入入)()()()(,2, 1),()()()(22112211tgatgatfatfaitgtftgtfiiii 線性系統(tǒng)具有疊加性。線性系統(tǒng)具有疊加性。稱稱為為移移不不變變系系統(tǒng)統(tǒng)。則則系系統(tǒng)統(tǒng)具具有有移移不不變變性性或或同同樣樣長長度度，即即輸輸出出信信號號變變量量也也平平移移，若若沿沿坐坐標標軸軸平平移移將將輸輸入入信信號號變變量

17、量有有設設對對某某線線性性系系統(tǒng)統(tǒng)),()()()(,TtgTtfTttgtf 統(tǒng)統(tǒng)。則則系系統(tǒng)統(tǒng)為為線線性性移移不不變變系系若若系系統(tǒng)統(tǒng)滿滿足足以以下下關關系系：)()()()(22112211TtgaTtgaTtfaTtfa dthfthtftg)()()()()( 2.2.卷積性質(zhì)：卷積性質(zhì)：（1）交換率：）交換率：（2）結合律：）結合律：（3）分配律：）分配律：（4）求導：）求導：gfgfgfdtdhfgfhgfhgfhgffggf )()()( gfdtgfdtgdtdfdtgfdtdgfdtdgfgfgfdtd )()()()()()(證證明明： gfdgtfdgtfdtddgtf

18、dtdgfdtd )()()()()()( jjihjfihifig)()()()()(4.4.濾波濾波 數(shù)學上的卷積運算在信號處理和圖像處理中被稱為數(shù)學上的卷積運算在信號處理和圖像處理中被稱為濾波。濾波。 這樣，線性移不變系統(tǒng)的輸出可以通過輸入信號與一這樣，線性移不變系統(tǒng)的輸出可以通過輸入信號與一表征系統(tǒng)特性的函數(shù)表征系統(tǒng)特性的函數(shù) 的卷積得到。的卷積得到。 )()()()()()()(thtfdthfdthftg 系統(tǒng)中的沖激響應系統(tǒng)中的沖激響應)(th)(th2.3.3 二維線性系統(tǒng)二維線性系統(tǒng)1.1.空間不變的線性系統(tǒng)空間不變的線性系統(tǒng)設某系統(tǒng)，若輸入設某系統(tǒng)，若輸入),(yxfi),

19、(yxgi產(chǎn)生輸出產(chǎn)生輸出即：即：),(),(yxgyxfii), 2 , 1( i或用空間矢量記為：或用空間矢量記為：)()(rgrfii),2,1( i)()()()(22112211rgargarfarfa 當它具有以下性質(zhì)時，當它具有以下性質(zhì)時，則稱該系統(tǒng)為二維線性系統(tǒng)。則稱該系統(tǒng)為二維線性系統(tǒng)。)()(rgrf對于二維線性系統(tǒng)：對于二維線性系統(tǒng)：)()(00rrgrrf ),(),(0000yyxxgyyxxf 若若即即則稱該系統(tǒng)為空間不變的線性系統(tǒng)。則稱該系統(tǒng)為空間不變的線性系統(tǒng)。 dudyuxhufyxhyxfyxg),(),(),(),(),( mnnjmihnmfjig),(

20、),(),(離散二維卷積形式為：離散二維卷積形式為：2.2.二維線性系統(tǒng)的算子描述二維線性系統(tǒng)的算子描述 二維線性系統(tǒng)常用的算子：梯度算子（一階微分二維線性系統(tǒng)常用的算子：梯度算子（一階微分算子）包括羅伯特算子（算子）包括羅伯特算子（RobertRobert）、索貝爾算子）、索貝爾算子（SobelSobel）、浦瑞維特算子（）、浦瑞維特算子（PrewittPrewitt）等。）等。 為為采采樣樣列列數(shù)數(shù)。為為采采樣樣行行數(shù)數(shù)，其其中中，矩矩陣陣，這這是是一一個個數(shù)數(shù)字字圖圖像像NMNnMmNMG(m,n),1 ,1, ),(,),(,),1 , 1 ()(NMgjiggPGP),(jig式中：

21、式中：為不同平面上的像素。為不同平面上的像素。yyy F(r,Gi)xxxGiG2G1r2.3.5 數(shù)字圖像顯示數(shù)字圖像顯示 決定圖像顯示系統(tǒng)質(zhì)量的最重要的顯示特性是決定圖像顯示系統(tǒng)質(zhì)量的最重要的顯示特性是圖像的大小、光度分辨率、低頻響應、高頻響應、圖像的大小、光度分辨率、低頻響應、高頻響應、點間距和噪聲特性。點間距和噪聲特性。1.顯示圖像的大小顯示圖像的大小 系統(tǒng)顯示圖像大小的能力包括兩部分。系統(tǒng)顯示圖像大小的能力包括兩部分。第一是顯示器自身的第一是顯示器自身的物理尺寸物理尺寸，它應該足夠大，能方便，它應該足夠大，能方便的觀察和理解所顯示的圖像。的觀察和理解所顯示的圖像。第二是顯示系統(tǒng)能處理

22、的最大第二是顯示系統(tǒng)能處理的最大數(shù)字圖像的大小數(shù)字圖像的大小。顯示器。顯示器必須與待顯示的最大圖像的必須與待顯示的最大圖像的行數(shù)行數(shù)和每行和每行像素數(shù)像素數(shù)相適應。相適應。2.光度分辨率光度分辨率 系統(tǒng)在每個像素位置產(chǎn)生正確系統(tǒng)在每個像素位置產(chǎn)生正確的亮度或光密度的精度。特別是系的亮度或光密度的精度。特別是系統(tǒng)能產(chǎn)生的統(tǒng)能產(chǎn)生的離散灰度級數(shù)目。離散灰度級數(shù)目。3.低頻響應低頻響應 顯示系統(tǒng)再現(xiàn)大塊灰度級即顯示系統(tǒng)再現(xiàn)大塊灰度級即平坦區(qū)域平坦區(qū)域的能力。希望的能力。希望平坦區(qū)域以平坦區(qū)域以均勻一致均勻一致的亮度顯示出來。的亮度顯示出來。4.高頻響應高頻響應 圖像中的高頻通常反映圖像的圖像中的高頻

23、通常反映圖像的邊緣邊緣，一個顯示系，一個顯示系統(tǒng)再現(xiàn)直線圖案的好壞反映了其顯示圖像統(tǒng)再現(xiàn)直線圖案的好壞反映了其顯示圖像細節(jié)細節(jié)的能力的能力 。 5.點間距的選擇點間距的選擇 顯示點間距越小，均勻區(qū)域的平坦性越好；而顯示點間距越小，均勻區(qū)域的平坦性越好；而點間距越大越能更好的再現(xiàn)圖像細節(jié)的對比。點間距越大越能更好的再現(xiàn)圖像細節(jié)的對比。6.噪聲噪聲 顯示系統(tǒng)的電子噪聲會引起顯示點亮度與位置兩方顯示系統(tǒng)的電子噪聲會引起顯示點亮度與位置兩方面的變化，即面的變化，即幅值噪聲幅值噪聲和和位置噪聲位置噪聲兩種。兩種。（1）幅值噪聲）幅值噪聲 亮度通道亮度通道的隨機噪聲會產(chǎn)生一種的隨機噪聲會產(chǎn)生一種“胡椒加鹽

24、胡椒加鹽”的效的效果（即黑白噪聲點），在平坦區(qū)域中尤其明顯。果（即黑白噪聲點），在平坦區(qū)域中尤其明顯。 如果噪聲是周期性的并且與水平或垂直偏轉(zhuǎn)信號同如果噪聲是周期性的并且與水平或垂直偏轉(zhuǎn)信號同步，它會產(chǎn)生條狀圖案。如果所有噪聲（包括隨機的和步，它會產(chǎn)生條狀圖案。如果所有噪聲（包括隨機的和周期性的）幅值都低于一個灰度級，那么總的顯示效果周期性的）幅值都低于一個灰度級，那么總的顯示效果影響不大。影響不大。（2）位置噪聲）位置噪聲 來自來自偏轉(zhuǎn)電路偏轉(zhuǎn)電路使點顯示間距不均勻。要得到好的顯使點顯示間距不均勻。要得到好的顯示必須精確控制像素的位置。示必須精確控制像素的位置。iiiiqiippHppH22

25、55021loglog 例例：計算下面圖像的熵計算下面圖像的熵iqiippH21log 0：5個個1：12個個2：16個個3：8個個4：1個個5：7個個6：10個個7：5個個P1=5/64P2=12/64P3=16/64P4=8/64P5=1/64P6=7/64P7=10/64P8=5/64NMjiffMiNj1010),(例例：計算下面圖像的灰度平均值：計算下面圖像的灰度平均值例：求下面圖像的灰例：求下面圖像的灰度中值和灰度眾數(shù)度中值和灰度眾數(shù)21010),(NMfjifSMiNj ),(),(),(minmaxjifjifjifrange（1）協(xié)方差：）協(xié)方差： 反映一幅圖像中的反映一幅圖

26、像中的N個波段灰度值與其平均值個波段灰度值與其平均值之間的關系。之間的關系。101022),(),(1MiNjfggfgjigfjifMNSS222212222222121212211NNNNNNSSSSSSSSSggfffgfgsssr2 的的協(xié)協(xié)方方差差。為為圖圖像像的的標標準準差差，：分分別別為為圖圖像像gfsgfssfgggff.2相關矩陣為相關矩陣為： 111212211NNNN12rrrrrrR 4.連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)字圖像的統(tǒng)計特性連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)字圖像的統(tǒng)計特性 對于連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)字圖像，不能確切地規(guī)定圖對于連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)字圖像，不能確切地規(guī)定圖像性質(zhì)，但是可以把它看成隨機信號來處理。一般像

27、性質(zhì)，但是可以把它看成隨機信號來處理。一般用振幅或相位分布函數(shù)、概率密度函數(shù)、相關矩、用振幅或相位分布函數(shù)、概率密度函數(shù)、相關矩、中心矩和功率譜等數(shù)學特征來表征。中心矩和功率譜等數(shù)學特征來表征。圖像的振幅分布特性：圖像的振幅分布特性： 圖像的振幅分布特性用圖像信號振幅分布函數(shù)圖像的振幅分布特性用圖像信號振幅分布函數(shù)表述，圖像信號振幅分布函數(shù)是表述，圖像信號振幅分布函數(shù)是指圖像信號指圖像信號g(x,y)的的值小于某一給定值值小于某一給定值z的概率的概率：zy)pg(x,F(z),()()(),(),(21122zyxgzpzFzFzzyxgyxg1 ：之之間間的的概概率率由由下下式式表表示示、的

28、的值值落落在在是是二二維維圖圖像像信信號號。其其中中，振幅密度函數(shù)：振幅密度函數(shù)：對振幅分布函數(shù)進行微分就得到振幅密度函數(shù)，即：對振幅分布函數(shù)進行微分就得到振幅密度函數(shù)，即：),(1)()(lim0zzyxgzpzzfzFdzdf(z)z 或或圖像的振幅譜：圖像的振幅譜：圖像信號圖像信號g(x,y) 的傅里葉變換。即：的傅里葉變換。即： dxdyeyxgvuGvyuxj)(),(),(能量譜：能量譜：圖像信號圖像信號g(x,y)具有的能量為：具有的能量為：為為能能量量譜譜；幅幅度度頻頻譜譜的的平平方方中中各各分分量量的的相相對對大大小小表表示示稱稱為為幅幅度度頻頻譜譜其其中中：或或22222)

29、,( ;),(,),(),()2(1),()2(1vuGyxgvuGdudvvuGEdxdyyxgE 2.3.7 常用圖像格式簡介常用圖像格式簡介 在圖像處理中，圖像文件存儲是最常見的問在圖像處理中，圖像文件存儲是最常見的問題之一。目前常用的圖像格式有：題之一。目前常用的圖像格式有：BMP、GIF、JPEG、TIF(F)等格式。等格式。統(tǒng)計量或特征量的測量編碼統(tǒng)計量或特征量的測量編碼表示表示描述圖像描述圖像圖像圖像特征提取圖像特征提取圖像2.2.點運算點運算對比度增強對比度增強或或?qū)Ρ榷壤欤簩Ρ榷壤欤?一幅圖像通過點運算將其灰度范圍擴大，該方法稱一幅圖像通過點運算將其灰度范圍擴大，該方法稱

30、為對比度增強。為對比度增強。方法：方法：線性灰度變換（線性點運算）和非線性點運算。線性灰度變換（線性點運算）和非線性點運算。baDDfDAAB )(0255aDAabbDB255baDDfAA )( a) 原圖原圖 b) 對比度擴展后的圖對比度擴展后的圖圖像的對比度擴展圖像的對比度擴展baDDfDAAB )(當當a=1，b=0時，時，為將輸入圖像復制為輸出圖像為將輸入圖像復制為輸出圖像;當當a1時，時，輸出圖像對比度增大，輸出灰度范圍變輸出圖像對比度增大，輸出灰度范圍變 大，大， DA灰度范圍灰度范圍a, a, DB灰度范圍灰度范圍b, b討論：討論：用直接灰度變換增強圖像用直接灰度變換增強圖像CbDaDABln 1ln 一般表達式為：一般表達式為：2552550作用：作用：對圖像的低灰度區(qū)進行較大拉伸，對高灰度區(qū)對圖像的低灰度區(qū)進行較大拉伸，對高灰度區(qū) 壓縮，變換后圖像灰度分布與人的視覺特性相壓縮，變換后圖像灰度分布與人的視覺特性相 匹配。匹配。其中，其中，a,b,c為調(diào)整曲線位置和形狀的參數(shù)。為調(diào)整曲線位置和形狀的參數(shù)。1)( aDcBAbD一般表達式為：一般表達式為：255255指數(shù)變換：指數(shù)變換：0作用：作用： 對圖像的高灰度區(qū)