Matlab图像处理-RGB色彩提取原理方法
本教程适合Matlab数字图像处理的初学者。目前有一些手机相机软件有“魔法色彩”功能，可以将彩色照片变为只显示某一种具体颜色的灰色照片。本文中所提到的RGB色彩提取纯粹为实现个人兴趣而编写，正规教材中可能并无相关资料。文中较为全面直观地给出在Matlab中对图像进行RGB色彩提取的方法原理和Matlab源代码，并配合必要的代码注释，希望能帮助Matlab和数字图像处理的初学者入门。
操作方法
- 01
打开图像 [FileName, FilePath]=uigetfile('*.jpg;*.png;*.tif;*.img;*.gif;','请选择图像数据'); str=[FilePath FileName]; Image=imread(str); % 以对话框的形式选择打开一幅图像
- 02
设置参数 Gray=rgb2gray(Image); R=Image(:,:,1); G=Image(:,:,2); B=Image(:,:,3); diff_R=0; diff_G=0; diff_B=0; % 设置红、绿、蓝三种颜色提取阈值（越大越严格）
- 03
红色提取 Image_R=Image; RP_R=Image(:,:,1); RP_G=Image(:,:,2); RP_B=Image(:,:,3); XYR=~((R-G)>diff_R&(R-B)>diff_R); % 提取红色条件是R分量与G、B分量差值大于设定 Mask=Gray(XYR); % 灰照片掩膜 RP_R(XYR)=Mask; RP_G(XYR)=Mask; RP_B(XYR)=Mask; % 使得非红色区域变为灰色 Image_R(:,:,1)=RP_R; Image_R(:,:,2)=RP_G; Image_R(:,:,3)=RP_B;
- 04
绿色提取 Image_G=Image; GP_R=Image(:,:,1); GP_G=Image(:,:,2); GP_B=Image(:,:,3); XYG=~((G-R)>diff_G&(G-B)>diff_G); % 提取绿色条件是G分量与R、B分量差值大于设定 Mask=Gray(XYG); % 灰照片掩膜 GP_R(XYG)=Mask; GP_G(XYG)=Mask; GP_B(XYG)=Mask; % 使得非绿色区域变为灰色 Image_G(:,:,1)=GP_R; Image_G(:,:,2)=GP_G; Image_G(:,:,3)=GP_B;
- 05
蓝色提取 Image_B=Image; BP_R=Image(:,:,1);BP_G=Image(:,:,2);BP_B=Image(:,:,3); XYB=~((B-R)>diff_B&(B-G)>diff_B); % 提取绿色条件是G分量与R、B分量差值大于设定 Mask_B=Gray(XYB); % 灰照片掩膜 BP_R(XYB)=Mask_B; BP_G(XYB)=Mask_B; BP_B(XYB)=Mask_B; % 使得非蓝色区域变为灰色 Image_B(:,:,1)=BP_R; Image_B(:,:,2)=BP_G; Image_B(:,:,3)=BP_B;
- 06
显示结果 subplot(2,2,1),imshow(Image); title('Image'); subplot(2,2,2),imshow(Image_R); title('Red Pass'); subplot(2,2,3),imshow(Image_G); title('Green Pass'); subplot(2,2,4),imshow(Image_B); title('Blue Pass'); % 显示原图与R/G/B三色提取结果对比图并显示标签
- 07
保存结果 imwrite(Image_R,'Image_R.jpg','jpeg'); imwrite(Image_G,'Image_G.jpg','jpeg'); imwrite(Image_B,'Image_B.jpg','jpeg'); % 将R/G/B三色提取结果写成jpg文件保存到当前目录
原理详解
- 01
本文中提到的RGB色彩提取方法最为关键的也最为难以严格界定的地方是对于R/G/B三种颜色的判别规则，本文中提到的判别规则是更具R/G/B中某一颜色分量明显不小于其它分量时，即判别某像素点为某种颜色，并通过设置判别阈值，来控制判别条件的颜色与否。为了保持图片的完整性（即三种色彩提取结果中彩色相加后能得到原图），本例中默认设置阈值为0，为了得到更为单纯的颜色，可适当增大阈值。 如下图是将R/G/B三色提取阈值设置为0的提取结果：
- 02
如下图是将R/G/B三色提取阈值设置为128的提取结果，从图中可看到，当阈值设置越大（判定条件愈加严格），提取结果更接近R/G/B纯色。