山东建筑大学数字图像处理课程设计

二、设计原理

智能视频监控中的行人检测与跟踪方法涉及到很多研究领域，如数字图像处理、计算机视觉、信息融合、模式识别与人工智能等。为了后续各章内容的展开，本章系统地介绍相关的一些预备知识和常用的目标检测与跟踪方法。

2.1 图像处理基础

数字图像处理涉及的领域相当广泛，其各种理论算法、技术应用更是不胜枚举。篇幅起见，本节仅简要介绍相关的颜色空间、图像预处理和形态学方法等内容。

2.1.1 颜色空间

颜色空间也称彩色模型，又称彩色空间或彩色系统，它的用途是在某些标准下用通常可接受的方式对彩色加以说明。本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的阐述，位于系统的每种颜色都由单个点表示。颜色空间从提出到现在已经有上百种，大部分只是局部的改变或专用于某一领域，现在采用的大多数颜色模型都是面向硬件或面向应用的。数字图像处理中常用的是 RGB、HSI和 HSV模型。

（1）RGB 彩色模型

RGB 彩色模型是工业界最为常见的颜色模型，它也是人们最为熟悉常见的颜色模型。它以红、绿、蓝为原色，建立三维直角坐标系，通过混合各个原色以产生各种复合色彩。通过对红、绿、蓝三种颜色施加变化以及叠加可以得到各种颜色。RGB 即是代表红、绿、蓝三种色彩组成的颜色空间，这一颜色空间几乎包括人类能感知的所有颜色，因而应用最为广泛。RGB 颜色空间的设计是以颜色发光为原理的，简单理解其颜色混合方式就好像有红、绿、蓝三盏不同颜色的彩灯，当三盏灯的光相互混合的时候，其色彩相混，而亮度等于三者总和,也即满足加法混合。知道其原理后，在很多图像处理软件中进行的 RGB 颜色设定就很容易理解了。图 2-1 形象地显示了 RGB 颜色空间。