基于OpenCV的RGB和HSV色彩空间相互转换C++程序
2013-12-22 14:35
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之所以说基于opencv,由于转换程序用到了一些OpenCV函数及数据类型。
OpenCV全称:Open Source Computer Vision Library,开源、免费,很好很强大。
帮助文档:http://docs.opencv.org/index.html
但凡图像处理软件,都会提供色相、饱和度、明度调整功能,比如常见的PS或者美图秀秀。在调整色相、饱和度、明度时,需要将每个像素点的rgb色彩空间转换到hsv色彩空间,然后做相应计算调整,最后在将计算结果转换回rgb颜色空间进行显示。有关概念及转换公式可以参考:http://zh.wikipedia.org/wiki/HSL%E5%92%8CHSV%E8%89%B2%E5%BD%A9%E7%A9%BA%E9%97%B4,
对于每个颜色向量 (r, g, b),参照转换公式,两个空间的相互转换就十分简单了。
下面为C++转换代码:
ps:main()函数中同时提供了调用opencv函数实现的色相调整功能,主要使用了cvtColor():色彩空间转换、split():通道分离及merge():通道合并等函数。程序使用的opencv版本为210,运行上述程序还需添加opencv头文件引用以及配置相应lib文件。由于程序只是作为验证demo,所以写的有点乱、不够优化。
OpenCV全称:Open Source Computer Vision Library,开源、免费,很好很强大。
帮助文档:http://docs.opencv.org/index.html
但凡图像处理软件,都会提供色相、饱和度、明度调整功能,比如常见的PS或者美图秀秀。在调整色相、饱和度、明度时,需要将每个像素点的rgb色彩空间转换到hsv色彩空间,然后做相应计算调整,最后在将计算结果转换回rgb颜色空间进行显示。有关概念及转换公式可以参考:http://zh.wikipedia.org/wiki/HSL%E5%92%8CHSV%E8%89%B2%E5%BD%A9%E7%A9%BA%E9%97%B4,
对于每个颜色向量 (r, g, b),参照转换公式,两个空间的相互转换就十分简单了。
下面为C++转换代码:
struct BGR { uchar b; uchar g; uchar r; }; struct HSV { int h; double s; double v; }; bool IsEquals(double val1 , double val2) { return fabs(val1 - val2) < 0.001; } // BGR(BGR: 0~255)转HSV(H: [0~360), S: [0~1], V: [0~1]) void BGR2HSV(BGR &bgr, HSV &hsv) { double b, g, r; double h, s, v; double min, max; double delta; b = bgr.b / 255.0; g = bgr.g / 255.0; r = bgr.r / 255.0; if (r > g) { max = MAX(r, b); min = MIN(g, b); } else { max = MAX(g, b); min = MIN(r, b); } v = max; delta = max - min; if (IsEquals(max, 0)) { s = 0.0; } else { s = delta / max; } if (max == min) { h = 0.0; } else { if (IsEquals(r, max) && g >= b) { h = 60 * (g - b) / delta + 0; } else if (IsEquals(r, max) && g < b) { h = 60 * (g - b) / delta + 360; } else if (IsEquals(g, max)) { h = 60 * (b - r) / delta + 120; } else if (IsEquals(b, max)) { h = 60 * (r - g) / delta + 240; } } hsv.h = (int)(h + 0.5); hsv.h = (hsv.h > 359) ? (hsv.h - 360) : hsv.h; hsv.h = (hsv.h < 0) ? (hsv. h + 360) : hsv.h; hsv.s = s; hsv.v = v; } // HSV转BGR void HSV2BGR(HSV &hsv, BGR &bgr) { int h = hsv.h; double s = hsv. s; double v = hsv. v; double b = 0.0; double g = 0.0; double r = 0.0; int flag = (int)abs(h / 60.0); double f = h/60.0 - flag; double p = v * (1 - s); double q = v * (1 - f*s); double t = v * (1 - (1- f)*s); switch (flag) { case 0: b = p; g = t; r = v; break; case 1: b = p; g = v; r = q; break; case 2: b = t; g = v; r = p; break; case 3: b = v; g = q; r = p; break; case 4: b = v; g = p; r = t; break; case 5: b = q; g = p; r = v; break; default: break; } int blue = int(b * 255); bgr.b = (blue > 255) ? 255 : blue; bgr.b = (blue < 0) ? 0 : bgr.b; int green = int(g * 255); bgr.g = (green > 255) ? 255 : green; bgr.g = (green < 0) ? 0 : bgr.g; int red = int(r * 255); bgr.r = (red > 255) ? 255 : red; bgr.r = (red < 0) ? 0 : bgr.r; } int main() { string imgName = "lena.jpg"; Mat img = cv::imread(imgName); Mat tmp = img.clone(); if (img.data == NULL) { cout<< "Could not open or find the image"<<endl; return -1; } // 色彩空间转换>>自己实现 int row = img.rows; int col = img.cols * img.channels(); uchar * pImg = NULL; BGR bgr; HSV hsv; for (int i = 0; i < row; i++) { pImg = img.ptr<uchar>(i);// 遍历时用img.at()效率会降很多, 很耗时 for (int j = 0; j < col; j+=3) { bgr.b = pImg[j]; bgr.g = pImg[j + 1]; bgr.r = pImg[j + 2]; BGR2HSV(bgr, hsv); hsv.h = hsv.h + 60;//调整色相 +60.取值范围为[0, 360) hsv.h = (hsv.h > 359) ? (hsv.h - 360) : hsv.h; hsv.h = (hsv.h < 0) ? (hsv.h + 360) : hsv.h; HSV2BGR( hsv, bgr); pImg[j] = bgr.b; pImg[j + 1] = bgr.g; pImg[j + 2] = bgr.r; } } imshow("my", img); // 色彩空间转换>>调用OpenCV cvtColor(tmp, tmp, CV_BGR2HSV); vector<Mat> channels; split(tmp, channels); channels[0] += 30;// 调整色相 +30.这里没有做范围判断,opencv的h取值范围为[0, 180) merge(channels, tmp); cvtColor(tmp, tmp, CV_HSV2BGR); imshow("opencv", tmp); cv::waitKey(); return 0; }
ps:main()函数中同时提供了调用opencv函数实现的色相调整功能,主要使用了cvtColor():色彩空间转换、split():通道分离及merge():通道合并等函数。程序使用的opencv版本为210,运行上述程序还需添加opencv头文件引用以及配置相应lib文件。由于程序只是作为验证demo,所以写的有点乱、不够优化。
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