1、信息工程学院数字图像处理实验数 字 图 像 处 理实 验实验 八 ： 彩色图像处理 学院： 信息工程学院 姓名： 学号： 专业及班级： 指导教师： 成 绩信息工程学院数字图像处理实验一、 实验目的使用MatLab 软件对图像进行彩色处理。使学生通过实验熟悉使用MatLab软件进行图像彩色处理的有关方法，并体会到图像彩色处理技术以及对图像处理的效果。二、 实验内容要求学生能够完成彩色图像的分析，能正确讨论彩色图像的亮度、色调等性质；会对彩色图像进行直方图均衡，并能正确解释均衡处理后的结果；能够对单色图像进行伪彩色处理、利用多波长图像进行假彩色合成、进行单色图像的彩色变换。利用MATLAB软件实现
2、彩色图像处理的程序：rgb_image=imread(flower1.tif); %读取图像 flower1.tiffR=rgb_image(:,:,1); %获取图像的红色分量fG=rgb_image(:,:,2); %获取图像的绿色分量fB=rgb_image(:,:,3); %获取图像的蓝色分量figure(1),imshow(fR) %分别显示图像figure(2),imshow(fG)figure(3),imshow(fB)%实现 rgb 图像转化为 NTSC 彩色空间的图像yiq_image=rgb2ntsc(rgb_image); fY=yiq_image(:,:,1); %图像
3、 flower1.tif 的亮度fI=yiq_image(:,:,2); %图像 flower1.tif 的色调fQ=yiq_image(:,:,3); %图像 flower1.tif 的饱和度figure(4),imshow(fY)figure(5),imshow(fI)figure(6),imshow(fQ)fR=histeq(fR,256); %对彩色图像的分量进行直方图均衡化fG=histeq(fG,256);fB=histeq(fB,256);RGB_image=cat(3,fR,fG,fB); %将直方图均衡化后的彩色图像合并figure,imshow(RGB_image) %观察
4、处理后的彩色图色度，亮度参照前面f1=imread(v1_red.jpg);f2=imread(v1_green.jpg); f3=imread(v1_blue.jpg);f4=imread(infer_near.jpg);ture_color=cat(3,f1,f2,f3);figure,imshow(ture_color) %显示由红、绿、蓝三幅图合成的彩色图false_color=cat(3,f4,f2,f3); %用近红外图像代替 R 分量figure,imshow(false_color) %显示由近红外、绿、蓝三幅图合成的假彩色图f=imread(head.jpg);cut_1=i
5、madjust(f,0.0925 0.5,0.0925 0.5);%提取灰度在 16-128 之间的像素信息工程学院数字图像处理实验cut_2=imadjust(f,0.5 1,0.5 1); %提取灰度在 128-256 之间的像素figure,imshow(cut_1),colormap(hot) %显示图像 cut_1,并使用 hot 模型彩色化figure,imshow(cut_2),colormap(cool) %显示图像 cut_2,并使用 cool 模型彩色化三、 实验具体实现(1) 彩色图像的分析 调入并显示彩色图像flower1.tif ； 拆分这幅图像，并分别显示其R，G，
6、B分量； 根据各个分量图像的情况讨论该彩色图像的亮度、色调等性质。rgb_image=imread(3.jpg); fR=rgb_image(:,:,1); imwrite(fR,v1_red.jpg);fG=rgb_image(:,:,2); imwrite(fR,v1_green.jpg);fB=rgb_image(:,:,3); imwrite(fR,v1_blue.jpg);figure(1);subplot(1,3,1),imshow(fR) subplot(1,3,2),imshow(fG)subplot(1,3,3),imshow(fB)信息工程学院数字图像处理实验(2) 彩色图
7、像的直方图均衡 接内容(1)； 显示这幅图像的R，G，B分量的直方图，分别进行直方图均衡处理，并显示均衡后的直方图和直方图均衡处理后的各分量； 将处理完毕的各个分量合成彩色图像并显示其结果； 观察处理前后图像的彩色、亮度、色调等性质的变化。yiq_image=rgb2ntsc(rgb_image); fY=yiq_image(:,:,1); fI=yiq_image(:,:,2); fQ=yiq_image(:,:,3); figure(2);subplot(1,3,1),imshow(fY) subplot(1,3,2),imshow(fI)subplot(1,3,3),imshow(fQ)
8、信息工程学院数字图像处理实验(3) 假彩色处理 调入并显示红色可见光的灰度图像vl_red.jpg、绿色可见光的灰度图像vl_green.jpg和蓝色可见光的灰度图像vl_blue.jpg；以及近红外灰度图像infer_near.jpg和中红外灰度图像infer_mid.jpg； 以图像vl_red.jpg为R；图像vl_green.jpg为G；图像vl_blue.jpg为B，将这三幅图像组合成可见光RGB彩色图像； 分别以近红外图像infer_near.jpg和中红外图像infer_mid替换R分量，形成假彩色图像； 观察处理的结果，注意不同波长红外线图像组成图像的不同结果fR=histeq
9、(fR,256); fG=histeq(fG,256);fB=histeq(fB,256);RGB_image=cat(3,fR,fG,fB); figure,imshow(RGB_image) f1=imread(v1_red.jpg);f2=imread(v1_green.jpg); f3=imread(v1_blue.jpg);f4=imread(v1_red.jpg);ture_color=cat(3,f1,f2,f3);figure,imshow(ture_color) false_color=cat(3,f4,f2,f3); figure,imshow(false_color) 信
10、息工程学院数字图像处理实验(4) 伪彩色处理1：灰度切片处理 调入并显示灰度图像head.jpg； 利用MATLAB提供的函数对图像在8256级的范围内进行切片处理，并使用hot模式和cool模式进行彩色化； 观察处理的结果。f=imread(1.jpg);cut_1=imadjust(f,0.0925 0.5,0.0925 0.5); cut_2=imadjust(f,0.5 1,0.5 1); figure,imshow(cut_1),colormap(hot) figure,imshow(cut_2),colormap(cool) 四、思考题 1. 为什么经彩色直方图均衡后的图像除了对比度会有所增强外，还有色调的变化？ 2. 实验内容(3)的假彩色处理方案是否可以有多种？若有，请估计其它方案的可能结果。 答：1. 因为直方图均衡化后，通过直方图可以看出图像的像素点数在各个级别上分布均匀，所以除了对比度会有所增强外，还有色调的变化。 2. 图像进行高频、中频、低频滤波，然后分别将高频赋予红色、中频绿色、低频蓝色，实际上也就是空间滤波实现假彩色。五、实验小结信息工程学院数字图像处理实验
