36、工业图像的色彩处理与应用实现

工业图像的色彩处理与应用实现

1. 色彩图像处理概述

色彩图像处理主要有两项典型任务：色彩分割和色彩识别。色彩分割是基于颜色找出并合并对象，而色彩识别则是将现有对象分类到不同的颜色类别中。

1.1 色彩空间

色彩空间为颜色提供了不同的定量描述。许多色彩空间基于三个通道，但这些通道的含义、基本坐标系和预期用途各不相同。常见的色彩空间有 RGB 和 HSI 色彩空间。
- RGB 色彩空间 ：常用于数字图像、显示器和电视。其各个组件分别代表光的红、绿、蓝部分。
- HSI 色彩空间 ：符合人类对颜色的感知，通过色调、饱和度和强度（或亮度）来描述颜色，基于圆柱坐标系。

1.2 色彩分类

在色彩分类中，感兴趣区域（ROIs）或单个像素会被分配到一个颜色类别。这可以通过将颜色值与给定的限制进行比较，或者使用分类器来完成。
- 当颜色的确定非常稳定时（例如通过对 ROI 进行平均），第一种方法最为合适。
- 第二种方法可用于对单个像素进行分类。

1.3 模板匹配与色彩分割

• 模板匹配 ：在彩色图像中也可以计算模板与图像位置之间的相关性，从而搜索具有特定颜色和形状的对象。与灰度图像搜索相比，计算量要大得多。
• 色彩分割 ：分两步进行。第一步，根据颜色对 ROI 中的所有像素进行分类；第二步，将同一颜色类别的所有相连像素合并为对象。

2. 色彩分割