色彩的空間變換是指

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色彩空間轉換(1)

雪中的原九

2014-12-10分享收藏

色彩空間轉換

不同色彩空間之間的轉換。

1，CMY/CMYK色彩空間

青色、品紅色和黃色(CMY)顏色模型是在彩色圖像印刷工業中使用的顏色空間。在色方中，它們是紅、綠、藍的互補色，稱為減色基，而紅、綠、藍稱為加色基。在CMY模型中，顏色是通過從白光中減去某些成分而獲得的。CMY坐標可以從RGB模型中獲得:

c = 1–R

m = 1–G

y = 1–B

因為CMY模型在印刷時不可能產生真正的黑色，所以印刷行業實際使用的是CMYK顏色模型，K是第四種顏色，表示黑色油墨:CMY到CMYK的轉換:

K := min(C，M，Y)

C:= C–K

M:= M–K

Y := Y - K

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//將//RGB轉換為CMY

void rt RGB 2 cmy(RTS scalar RGB，RtScalar & ampcmy)

{

cmy . val[0]= 255-RGB . val[0]；

cmy . val[1]= 255-RGB . val[1]；

cmy . val[2]= 255-RGB . val[2]；

}

//將//CMY轉換為RGB

void RTC my 2 RGB(RTS scalar cmy，RtScalar & amprgb)

{

RGB . val[0]= 255-cmy . val[0]；

RGB . val[1]= 255-cmy . val[1]；

RGB . val[2]= 255-cmy . val[2]；

}

//轉換//CMY到CMYK

void RTC m2 cmyk(RTS scalar cmy，RtScalar & ampcmyk)

{

無符號字符溫度= 0；

temp = min(min(cmy.val[0]，cmy.val[1])，cmy . val[2])；

如果(溫度== 255)

{

cmyk = rtScalar(0，0，0，0)；

}

其他

{

cmyk . val[0]= cmy . val[0]-temp；

cmyk . val[1]= cmy . val[1]-temp；

cmyk . val[2]= cmy . val[2]-temp；

}

cmyk . val[3]= temp；

}

//轉換//CMYK到CMY

void rtcmyk 2 cmy(RTS scalar cmyk，RtScalar & ampcmy)

{

cmy . val[0]= cmyk . val[0]+cmyk . val[3]；

cmy . val[1]= cmyk . val[1]+cmyk . val[3]；

cmy . val[2]= cmyk . val[2]+cmyk . val[3]；

}

2、HSI顏色空間

HSI顏色空間基於人類視覺系統，用色調、飽和度或色度、亮度來描述顏色。HSI顏色空間可以用圓錐空間模型來描述。用這個圓錐模型來描述他的色彩空間是相當復雜的，但是卻可以清晰的表現出色調、亮度、色彩飽和度的變化。色調和飽和度壹般稱為色度，用來表示顏色的類別和深淺。由於人類視覺對亮度的敏感程度遠高於對顏色深淺的敏感程度，為了便於顏色處理和識別，人類視覺系統往往采用HSI顏色空間，這種顏色空間比RGB顏色空間更符合人類視覺特性。在圖像處理和計算機視覺中，大量的算法可以方便地用在HSI顏色空間中，它們可以分開獨立處理。因此，在HSI顏色空間中可以大大簡化圖像分析和處理的工作量。HSI顏色空間和RGB顏色空間只是同壹物理量的不同表示，所以兩者之間存在轉換關系。

HSI顏色模型基於人類視覺系統，用H表示色調，S表示飽和度，I表示強度來描述顏色。飽和度與壹種顏色的白光量成反比，可以說是壹種顏色是否明亮的指標。因此，如果我們使用他的模型來處理顯示器上的圖像，我們將獲得更真實的結果。

色相:指物體透射或反射的波長。更常見的是通過顏色來識別，如紅色、橙色或綠色，並通過0至360度的值來測量。

飽和度:也叫色度，是指顏色的強度或純度。飽和度表示灰色與色調的比率，從0%(灰色)到100%(完全飽和)測量。

強度:指顏色的相對明度和暗度，通常用0%(黑色)到100%(白色)之間的百分比來衡量。

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//轉換//RGB到HSI

void rt RGB 2 HSI(RTS scalar RGB，RtScalar & amphsi)

{

double maxv = 0，米女= 0，角度= 0；

RtScalar溫度；

temp . val[0]= RGB . val[0]/255.0；

temp . val[1]= RGB . val[1]/255.0；

臨時值[2]= RGB . val[2]/255.0；

maxv = max(max(temp.val[0]，temp . val[1])；

米女= min(min(臨時值[0]，臨時值[1])；

hsi.val[2] =(臨時值[0] +臨時值[1] +臨時值[2])/3.0；

hsi.val[1] = 1.0 -米女/HSI . val[2]；

angle =(temp . val[0]+temp . val[0]-temp . val[1]-temp . val[2])/2.0 * sqrt((temp . val[0]-temp . val[1])*(temp . val[0]-temp . val[1])+(temp . val[0]-temp . val[2])*(temp . val[1]-temp . val[2])；

if(temp . val[2]& lt；=臨時值[1])

HSI . val[0]= angle/PI * 180.0；

其他

HSI . val[0]=(2 * PI-angle)/PI * 180.0；

}

//HSI轉換為RGB

void rth si 2r GB(RTS scalar HSI，RtScalar & amprgb)

{

int flag = 0；

double t1 = 0，t2 = 0，tv1 = 0，tv2 = 0，tv3 = 0；

RtScalar溫度；

temp = hsi

temp . val[0]= HSI . val[0]* PI/180.0；

t 1 = 2.0 * PI/3.0；

T2 = 2.0 * t 1；

if(temp . val[0]& gt；= t 1 & amp；& amptemp . val[0]& lt；t2)

{

flag = 1；

temp . val[0]-= t 1；

}

if(temp . val[0]& gt；= t2)

{

flag = 2；

temp . val[0]-= T2；

}

TV 1 =(temp . val[2]*(1-temp . val[1])* 255.0；

tv2 =(temp . val[2]*(1+temp . val[1]* cos(temp . val[0])/cos(PI/3-temp . val[0]))* 255.0；

tv3 =(3.0 * temp . val[2]-TV 1-tv2)* 255.0；

開關(標誌)

{

案例0:

rgb = rtScalar(tv2，tv3，tv1，0)；

打破；

案例1:

rgb = rtScalar(tv1，tv2，tv3，0)；

打破；

案例二:

rgb = rtScalar(tv3，tv1，tv2，0)；

打破；

}

3、YUV色彩空間

在現代彩色電視系統中，通常使用三管彩色攝像機或彩色CCD(點耦合器件)攝像機。它分別經過分色、放大、校正得到RGB，然後通過矩陣轉換電路得到亮度信號Y和兩個色差信號R-Y、B-Y。最後，發送方將亮度和色差信號分別編碼，通過同壹通道發送出去。這是我們通常的YUV顏色空間。采用YUV顏色空間的重要性在於它的亮度信號Y和色度信號U、V是分開的。如果只有Y信號分量而沒有U和V分量，那麽以這種方式表示的圖形是黑白灰度圖形。YUV空間用在彩電中，解決了彩色電視與亮度信號為Y的黑白電視的兼容問題，使黑白電視也能接收彩色信號。根據國家電視標準委員會NTSC標準，當白光的亮度用Y表示時，其與紅、綠、藍光的關系可以用下面的等式來描述:Y = 0.3r+0.59g+0.11b，這是常用的亮度公式。色差U和V由B-Y和R-Y按不同比例壓縮而成。如果妳想從YUV空間轉換到RGB空間，只需要做相反的逆操作。與YUV顏色空間類似，Lab顏色空間也用亮度和色差來描述顏色分量，其中L是亮度，A和B分別是色差分量。

YUV和RGB相互轉換的公式如下(RGB值的範圍是0-255):

y = 0.299 r+0.587g+0.114B

U = -0.147R - 0.289G + 0.436B

v = 0.615R-0.515G-0.100 b

R = Y + 1.14V

G = Y - 0.39U - 0.58V

B = Y + 2.03U

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//將RGB轉換為YUV

void rt RGB 2 YUV(RTS scalar RGB，RtScalar & ampyuv)

{

YUV . val[0]= 0.299 * RGB . val[0]+0.587 * RGB . val[1]+0.114 * RGB . val[2]；// y