线性图像处理算法会导致图像信息的严重丢失,而对数图像处理模型相比于线性算法,能更好地处理图像细节,突出图像中人们感兴趣的区域。对数图像处理理论凭借其独特的优势应用于图像处理的各个领域,成功解决了许多图像处理问题,越来越成为人们研究的热点。然而现有的对数图像处理模型大都是基于灰度图像的研究,对于彩色图像的对数研究还有待发展,如何将对数图像处理模型应用到彩色图像上是人们亟待解决的问题。本文提出一种带参数的彩色对数图像处理(COPLIP,Color Parameterized Logarithmic Image Processing)新模型,定义了新模型的彩色色调函数、色调函数的加、数乘、取反三种矢量运算和基本同态函数。本文首先归纳总结了已有的对数图像处理模型,分析了人眼的视觉系统机制,针对现有对数模型在彩色图像领域的瓶颈问题,把带参数的对数模型PLIP(Parameterized Logarithmic Image Processing)扩展到彩色图像,提出了COPLIP新模型。然后比较了COPLIP与PLIP模型的基本同态函数图形,COPLIP与基本的线性模型、最新发展的PSLIP(Parameterized Symmetric Logarithmic Image Processing)模型的向量运算,在理论上分析了新模型的特性和有效性。本文将COPLIP模型应用到图像增强和边缘检测,设计了COPLIP图像增强和COPLIP边缘检测算法。COPLIP图像增强算法在符合人类视觉模型的a-r_g-y_b空间上实施,通过主观评价和EGRNN-BIQA(Equalization General Regression Neural Network-Blind Image Quality Assessment)盲图像质量算法客观评价,增强后的图像对比度更强,颜色更加自然,有更好的视觉效果,验证了新模型的有效性。COPLIP边缘检测运用了分量输出合成法,选用效果较好的拉普拉斯算子进行边缘检测,不同的参数均取得了丰富的边缘信息。