cvCvtColor实现色彩空间转换

学海无涯GL 2013-12-02

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CvtColor

色彩空间转换

void cvCvtColor( const CvArr* src, CvArr* dst, int code );

src: 输入的 8-bit , 16-bit 或 32-bit 单倍精度浮点数影像.
dst: 输出的 8-bit , 16-bit 或 32-bit 单倍精度浮点数影像.
code: 色彩空间转换，通过定义 CV_<src_color_space>2<dst_color_space> 常数 (见下面).

函数 cvCvtColor 将输入图像从一个色彩空间转换为另外一个色彩空间。函数忽略 IplImage 头中定义的 colorModel 和 channelSeq 域，所以输入图像的色彩空间应该正确指定 (包括通道的顺序，对RGB空间而言，BGR 意味着布局为 B0 G0 R0 B1 G1 R1 ... 层叠的 24-位格式，而 RGB 意味着布局为 R0 G0 B0 R1 G1 B1 ... 层叠的24-位格式. 函数做如下变换：

RGB 空间内部的变换，如增加/删除 alpha 通道，反相通道顺序，到16位 RGB彩色或者15位RGB彩色的正逆转换(Rx5:Gx6:Rx5),以及到灰度图像的正逆转换，使用：

RGB[A]->Gray: Y=0.212671*R + 0.715160*G + 0.072169*B + 0*A
Gray->RGB[A]: R=Y G=Y B=Y A=0

所有可能的图像色彩空间的相互变换公式列举如下：

RGB<=>XYZ (CV_BGR2XYZ, CV_RGB2XYZ, CV_XYZ2BGR, CV_XYZ2RGB):

|X|   |0.412411  0.357585  0.180454| |R|
|Y| = |0.212649  0.715169  0.072182|*|G|
|Z|   |0.019332  0.119195  0.950390| |B|

|R|   | 3.240479  -1.53715  -0.498535| |X|
|G| = |-0.969256   1.875991  0.041556|*|Y|
|B|   | 0.055648  -0.204043  1.057311| |Z|

RGB<=>YCrCb (CV_BGR2YCrCb, CV_RGB2YCrCb, CV_YCrCb2BGR, CV_YCrCb2RGB)

Y=0.299*R + 0.587*G + 0.114*B
Cr=(R-Y)*0.713 + 128
Cb=(B-Y)*0.564 + 128

R=Y + 1.403*(Cr - 128)
G=Y - 0.344*(Cr - 128) - 0.714*(Cb - 128)
B=Y + 1.773*(Cb - 128)

RGB=>HSV (CV_BGR2HSV,CV_RGB2HSV)

V=max(R,G,B)
S=(V-min(R,G,B))*255/V   if V!=0, 0 otherwise

       (G - B)*60/S,  if V=R
H= 180+(B - R)*60/S,  if V=G
   240+(R - G)*60/S,  if V=B

if H<0 then H=H+360

使用上面从 0° 到 360° 变化的公式计算色调（hue）值，确保它们被 2 除后能适用于8位。

RGB=>Lab (CV_BGR2Lab, CV_RGB2Lab)

|X|   |0.433910  0.376220  0.189860| |R/255|
|Y| = |0.212649  0.715169  0.072182|*|G/255|
|Z|   |0.017756  0.109478  0.872915| |B/255|

L = 116*Y1/3      for Y>0.008856
L = 903.3*Y      for Y<=0.008856

a = 500*(f(X)-f(Y))
b = 200*(f(Y)-f(Z))
where f(t)=t1/3              for t>0.008856
      f(t)=7.787*t+16/116   for t<=0.008856

上面的公式可以参考 http://www.cica./cica/faq/color_spaces/color.spaces.html

Bayer=>RGB (CV_BayerBG2BGR, CV_BayerGB2BGR, CV_BayerRG2BGR, CV_BayerGR2BGR, CV_BayerBG2RGB, CV_BayerRG2BGR, CV_BayerGB2RGB, CV_BayerGR2BGR, CV_BayerRG2RGB, CV_BayerBG2BGR, CV_BayerGR2RGB, CV_BayerGB2BGR)

Bayer 模式被广泛应用于 CCD 和 CMOS 摄像头. 它允许从一个单独平面中得到彩色图像，该平面中的 R/G/B 象素点被安排如下：

R	G	R	G	R
G	B	G	B	G
R	G	R	G	R
G	B	G	B	G
R	G	R	G	R
G	B	G	B	G

对像素输出的RGB份量由该像素的1、2或者4邻域中具有相同颜色的点插值得到。以上的模式可以通过向左或者向上平移一个像素点来作一些修改。转换常量CV_BayerC1C22{RGB|RGB}中的两个字母C1和C2表示特定的模式类型：颜色份量分别来自于第二行，第二和第三列。比如说，上述的模式具有很流行的"BG"类型。

【以上引自http://www./index.php/Cv%E5%9B%BE%E5%83%8F%E5%A4%84%E7%90%86#CvtColor

】

【附：opencv库中附带源码】

/* Constants for color conversion */
#define CV_BGR2BGRA    0
#define CV_RGB2RGBA    CV_BGR2BGRA

#define CV_BGRA2BGR    1
#define CV_RGBA2RGB    CV_BGRA2BGR

#define CV_BGR2RGBA    2
#define CV_RGB2BGRA    CV_BGR2RGBA

#define CV_RGBA2BGR    3
#define CV_BGRA2RGB    CV_RGBA2BGR

#define CV_BGR2RGB     4
#define CV_RGB2BGR     CV_BGR2RGB

#define CV_BGRA2RGBA   5
#define CV_RGBA2BGRA   CV_BGRA2RGBA

#define CV_BGR2GRAY    6
#define CV_RGB2GRAY    7
#define CV_GRAY2BGR    8
#define CV_GRAY2RGB    CV_GRAY2BGR
#define CV_GRAY2BGRA   9
#define CV_GRAY2RGBA   CV_GRAY2BGRA
#define CV_BGRA2GRAY   10
#define CV_RGBA2GRAY   11

#define CV_BGR2BGR565 12
#define CV_RGB2BGR565 13
#define CV_BGR5652BGR 14
#define CV_BGR5652RGB 15
#define CV_BGRA2BGR565 16
#define CV_RGBA2BGR565 17
#define CV_BGR5652BGRA 18
#define CV_BGR5652RGBA 19

#define CV_GRAY2BGR565 20
#define CV_BGR5652GRAY 21

#define CV_BGR2BGR555 22
#define CV_RGB2BGR555 23
#define CV_BGR5552BGR 24
#define CV_BGR5552RGB 25
#define CV_BGRA2BGR555 26
#define CV_RGBA2BGR555 27
#define CV_BGR5552BGRA 28
#define CV_BGR5552RGBA 29

#define CV_GRAY2BGR555 30
#define CV_BGR5552GRAY 31

#define CV_BGR2XYZ     32
#define CV_RGB2XYZ     33
#define CV_XYZ2BGR     34
#define CV_XYZ2RGB     35

#define CV_BGR2YCrCb   36
#define CV_RGB2YCrCb   37
#define CV_YCrCb2BGR   38
#define CV_YCrCb2RGB   39

#define CV_BGR2HSV     40
#define CV_RGB2HSV     41

#define CV_BGR2Lab     44
#define CV_RGB2Lab     45

#define CV_BayerBG2BGR 46
#define CV_BayerGB2BGR 47
#define CV_BayerRG2BGR 48
#define CV_BayerGR2BGR 49

#define CV_BayerBG2RGB CV_BayerRG2BGR
#define CV_BayerGB2RGB CV_BayerGR2BGR
#define CV_BayerRG2RGB CV_BayerBG2BGR
#define CV_BayerGR2RGB CV_BayerGB2BGR

#define CV_BGR2Luv     50
#define CV_RGB2Luv     51
#define CV_BGR2HLS     52
#define CV_RGB2HLS     53

#define CV_HSV2BGR     54
#define CV_HSV2RGB     55

#define CV_Lab2BGR     56
#define CV_Lab2RGB     57
#define CV_Luv2BGR     58
#define CV_Luv2RGB     59
#define CV_HLS2BGR     60
#define CV_HLS2RGB     61

#define CV_COLORCVT_MAX 100