OpenCV 之BGR2YUV

OpenCV之BGR2YUV

在OpenCV中imgproc模块下的cvtColor API。这个API的主要功能是对图片做色彩空间转换，使用起来很方便，但是背后的转换理论多少有些繁琐，但是也不难。因此今天在这篇文章中对色彩空间转换的理论进行梳理。
OpenCV支持的色彩非常丰富，我们会在以后的系列中逐步介绍，这个系列主要介绍YUV色彩空间与RGB或者BGR空间之间的转换，同时借此了解OpenCV中cvtColor这个函数的代码结构。

cvtColor API

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在opencv/modules/imgproc/src目录下grep cvtColor可以查找到这个API的函数原型，截取片段，如下：

void cvtColor( InputArray _src, OutputArray _dst, int code, int dcn )
{
    CV_INSTRUMENT_REGION();

    CV_Assert(!_src.empty());

    if(dcn <= 0)
            dcn = dstChannels(code);

    CV_OCL_RUN( _src.dims() <= 2 && _dst.isUMat() &&
                !(CV_MAT_DEPTH(_src.type()) == CV_8U && (code == COLOR_Luv2BGR || code == COLOR_Luv2RGB)),
                ocl_cvtColor(_src, _dst, code, dcn) )

    switch( code )
    {
        case COLOR_BGR2BGRA: case COLOR_RGB2BGRA: case COLOR_BGRA2BGR:
        case COLOR_RGBA2BGR: case COLOR_RGB2BGR:  case COLOR_BGRA2RGBA:
            cvtColorBGR2BGR(_src, _dst, dcn, swapBlue(code));
            break;

        case COLOR_BGR2BGR565:  case COLOR_BGR2BGR555: case COLOR_BGRA2BGR565: case COLOR_BGRA2BGR555:
        case COLOR_RGB2BGR565:  case COLOR_RGB2BGR555: case COLOR_RGBA2BGR565: case COLOR_RGBA2BGR555:
            cvtColorBGR25x5(_src, _dst, swapBlue(code), greenBits(code));
            break;
        
        ...

API参数说明：

• _src: 输入图像
• _dst: 输出图像
• code: 色彩空间转换码
• dcn: 输入图像的通道数，如果为0，则会自动根据_src和色彩空间转换码推断其值

关于色彩空间转换码，可以在opencv/modules/imgproc/include/opencv2目录的imgproc.hpp文件中查看，截取如下：

/** the color conversion code
@see @ref imgproc_color_conversions
@ingroup imgproc_misc
 */
enum ColorConversionCodes {
    COLOR_BGR2BGRA     = 0, //!< add alpha channel to RGB or BGR image
    COLOR_RGB2RGBA     = COLOR_BGR2BGRA,

    COLOR_BGRA2BGR     = 1, //!< remove alpha channel from RGB or BGR image
    COLOR_RGBA2RGB     = COLOR_BGRA2BGR,

    COLOR_BGR2RGBA     = 2, //!< convert between RGB and BGR color spaces (with or without alpha channel)
    COLOR_RGB2BGRA     = COLOR_BGR2RGBA,

    COLOR_R