OpenCVSharp 笔记15 HSV图像介绍以及转换方法

最新推荐文章于 2025-11-05 16:06:28 发布

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本文详细介绍了RGB颜色模型的工作原理，对比了HSV颜色模型的直观特性，并提供了RGB到HSV的转换算法实现。重点展示了如何在OpenCV中使用自定义函数与库函数进行颜色空间转换，并通过示例展示了转换结果的可视化。

1.RGB介绍
RGB是从颜色发光的原理来设计定的，通俗点说它的颜色混合方式就好像有红、绿、蓝三盏灯，当它们的光相互叠合的时候，色彩相混，而亮度却等于两者亮度之总和，越混合亮度越高，即加法混合。
红、绿、蓝三个颜色通道每种色各分为256阶亮度，在0时“灯”最弱——是关掉的，而在255时“灯”最亮。当三色灰度数值相同时，产生不同灰度值的灰色调，即三色灰度都为0时，是最暗的黑色调；三色灰度都为255时，是最亮的白色调。
在电脑中，RGB的所谓“多少”就是指亮度，并使用整数来表示。通常情况下，RGB各有256级亮度，用数字表示为从0、1、2…直到255。注意虽然数字最高是255，但0也是数值之一，因此共256级。
在这里插入图片描述
2.HSV介绍
HSV是一种比较直观的颜色模型，所以在许多图像编辑工具中应用比较广泛，这个模型中颜色的参数分别是：色调（H, Hue），饱和度（S,Saturation），明度（V, Value）。
色调H
用角度度量，取值范围为0°～360°，从红色开始按逆时针方向计算，红色为0°，绿色为120°,蓝色为240°。它们的补色是：黄色为60°，青色为180°,品红为300°；
饱和度S
饱和度S表示颜色接近光谱色的程度。一种颜色，可以看成是某种光谱色与白色混合的结果。其中光谱色所占的比例愈大，颜色接近光谱色的程度就愈高，颜色的饱和度也就愈高。饱和度高，颜色则深而艳。光谱色的白光成分为0，饱和度达到最高。通常取值范围为0%～100%，值越大，颜色越饱和。
明度V
明度表示颜色明亮的程度，对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关；对于物体色，此值和物体的透射比或反射比有关。通常取值范围为0%（黑）到100%（白）。
在这里插入图片描述

3.RGB转化到HSV的算法 在这里插入图片描述
转换函数：

        /// <summary>
        /// RGB-HSV 转换函数
        /// </summary>
        /// <param name="RGB">RGB Mat对象</param>
        /// <param name="H_Max">H的最大取值</param>
        /// <param name="S_Max">S的最大取值</param>
        /// <param name="V_Max">V的最大取值</param>
        /// <returns>HSV Mat对象</returns>
        static Mat RGBToHSV(Mat RGB,float H_Max, float S_Max, float V_Max)
        {
   
   
           /*我们需要注意的在不同应用场景中，HSV取值范围是不尽相同的。
1.PS软件时，H取值范围是0 - 360，S取值范围是（0 % -100 %），V取值范围是（0 % -100 %）。
2.利用openCV中cvSplit函数的在选择图像IPL_DEPTH_32F类型时，H取值范围是0 - 360，S取值范围是0 - 1（0 % -100 %），V取值范围是0 - 1（0 % -100 %）。
3.利用openCV中cvSplit函数的在选择图像IPL_DEPTH_8UC类型时，H取值范围是0 - 180，S取值范围是0 - 255，V取值范围是0 - 255。*/
            int dims = RGB.Channels();
            if (dims != 3)
            {
   
   
                return null;
            }
            Mat HSV = new Mat(RGB.Size(), RGB.Type());
            float H, S, V, min, max;
            float R, G, B;