RGB HSV YUV顏色空間模型總結

2021-06-04 19:02:03 字數 2902 閱讀 4411

rgb顏色空間

計算機色彩顯示器顯示色彩的原理與彩色電視機一樣,都是採用r、g、b相加混色的原理,通過發射出三種不同強度的電子束,使螢幕內側覆蓋的紅、綠、藍磷光材料發光而產生色彩的。這種色彩的表示方法稱為rgb色彩空間表示。在多**計算機技術中,用的最多的是rgb色彩空間表示。

根據三基色原理,用基色光單位來表示光的量,則在rgb色彩空間,任意色光f都可以用r、g、b三色不同分量的相加混合而成:

f=r [ r ] + g [ g ] + b [ b ]

rgb色彩空間還可以用乙個三維的立方體來描述。

我們可知自然界中任何一種色光都可由r、g、b三基色按不同的比例相加混合而成,當三基色分量都為0(最弱)時混合為黑色光;當三基色分量都為k(最強)時混合為白色光。任一色彩f是這個立方體座標中的一點,調整三色係數r、g、b中的任一係數都會改變f的座標值,也即改變了f的色值。rgb色彩空間採用物理三基色表示,因而物理意義很清楚,適合彩色顯象管工作。然而這一體制並不適應人的視覺特點。因而,產生了其它不同的色彩空間表示法。

hsv顏色空間

hsv(hue,saturation,value)顏色空間的模型對應於圓柱座標系中的乙個圓錐形子集,圓錐的頂面對應於v=1。它包含rgb模型中的r=1,g=1,b=1三個面,所代表的顏色較亮。色彩h由繞v軸的旋轉角給定。紅色對應於角度0°,綠色對應於角度120°,藍色對應於角度240°。在hsv顏色模型中,每一種顏色和它的補色相差180°。飽和度s取值從0到1,所以圓錐頂面的半徑為1。hsv顏色模型所代表的顏色域是cie色度圖的乙個子集,這個模型中飽和度為百分之百的顏色,其純度一般小於百分之百。在圓錐的頂點(即原點)處,v=0,h和s無定義,代表黑色。圓錐的頂面中心處s=0,v=1,h無定義,代表白色。從該點到原點代表亮度漸暗的灰色,即具有不同灰度的灰色。對於這些點,s=0,h的值無定義。可以說,hsv模型中的v軸對應於rgb顏色空間中的主對角線。在圓錐頂面的圓周上的顏色,v=1,s=1,這種顏色是純色。hsv模型對應於畫家配色的方法。畫家用改變色濃和色深的方法從某種純色獲得不同色調的顏色,在一種純色中加入白色以改變色濃,加入黑色以改變色深,同時加入不同比例的白色,黑色即可獲得各種不同的色調。

hsv顏色空間可以用乙個圓錐空間模型來描述。

從 rgb 到hsv 的轉換

設 (r, g, b) 分別是乙個顏色的紅、綠和藍座標,它們的值是在 0 到 1 之間的實數。設 max 等價於 r, g 和 b 中的最大者。設 min 等於這些值中的最小者。要找到在 hsv 空間中的 (h, s, v) 值,這裡的 h ∈ [0, 360)是角度的色相角,而 s, 

v ∈ [0,1] 是飽和度和亮度,計算為:

max=max(r,g,b) 

min=min(r,g,b) 

if r = max, h = (g-b)/(max-min) 

if g = max, h = 2 + (b-r)/(max-min) 

if b = max, h = 4 + (r-g)/(max-min) 

h = h * 60 

if h < 0, h = h + 360 

v=max(r,g,b) 

s=(max-min)/max

h 的值通常規範化到位於 0 到 360°之間。而 h = 0 用於 max = min 的(就是灰色)時候而不是留下 h 未定義。

以下為相應的vc**:

void rgb2hsv(float r, float g, float b, float& h, float& s, float&v)

if( r == max )

h = ( g - b ) / delta; // between yellow & magenta

else if( g == max )

h = 2 + ( b - r ) / delta; // between cyan & yellow

else

h = 4 + ( r - g ) / delta; // between magenta & cyan

h *= 60; // degrees

if( h < 0 )

h += 360;

}yuv顏色空間

yuv(亦稱ycrcb)是被歐洲電視系統所採用的一種顏色編碼方法(屬於pal)。在現代彩色電視系統中,通常採用三管彩色攝影機或彩色ccd攝影機進行取像,然後把取得的彩色影象訊號經分色、分別放大校正後得到rgb,再經過矩陣變換電路得到亮度訊號y和兩個色差訊號r-y(即u)、b-y(即v),最後傳送端將亮度和色差三個訊號分別進行編碼,用同一通道傳送出去。這種色彩的表示方法就是所謂的yuv色彩空間表示。採用yuv色彩空間的重要性是它的亮度訊號y和色度訊號u、v是分離的。如果只有 y訊號分量而沒有u、v訊號分量,那麼這樣表示的影象就是黑白灰度影象。彩色電視採用yuv空間正是為了用亮度訊號y解決彩色電視機與黑白電視機的相容問題,使黑白電視機也能接收彩色電視頻號。

優點作用

採用yuv色彩空間的重要性是它的亮度訊號y和色度訊號u、v是分離的。如果只有y訊號分量而沒有u、v分量,那麼這樣表示的影象就是黑白灰度影象。彩色電視採用yuv空間正是為了用亮度訊號y解決彩色電視機與黑白電視機的相容問題,使黑白電視機也能接收彩色電視頻號。

yuv與rgb相互轉換的公式如下(rgb取值範圍均為0-255)︰

y = 0.299r + 0.587g + 0.114b

u = -0.147r - 0.289g + 0.436b

v = 0.615r - 0.515g - 0.100b

r = y + 1.14v

g = y - 0.39u - 0.58v

b = y + 2.03u

基於主觀顏色模型HSV顏色空間

將影象分解成hsv的三個通道,並分別顯示 rect select vectormv capture frame cvtcolor frame,gray,cv bgr2gray cvtcolor frame,gray,color bgr2gray 使用灰度圖進行檢測 計算目標模板的直方圖特徵 在此之前...

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影象處理基礎知識 顏色空間 rgb顏色空間 rgb色彩空間還可以用乙個三維的立方體來描述。當三基色分量都為0 最弱 時混合為黑色光 當三基色都為k 最大,值由儲存空間決定 時混合為白色光。rgb色彩空間採用物理三基色表示,因而物理意義很清楚,適合彩色顯象管工作。然而這一體制並不適應人的視覺特點。因而...

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一 概述 顏色通常用三個獨立的屬性來描述,三個獨立變數綜合作用,自然就構成乙個空間座標,這就是顏色空間。但被描述的顏色物件本身是客觀的,不同顏色空間只是從不同的角度去衡量同乙個物件。顏色空間按照基本機構可以分為兩大類 基色顏色空間和色 亮分離顏色空間。前者典型的是rgb,後者包括yuv和hsv等等。...