从 RGB 到 HSL 或 HSV 的转换

2024-03-10 16:32
文章标签 转换 hsv rgb hsl

本文主要是介绍从 RGB 到 HSL 或 HSV 的转换,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

形式定义

HSL 和 HSV 在数学上定义为在 RGB 空间中的颜色的 R, GB 的坐标的变换。

[编辑]从 RGB 到 HSL 或 HSV 的转换

设 (r, g, b) 分别是一个颜色的红、绿和蓝坐标,它们的值是在 0 到 1 之间的实数。设 max 等价于 r, gb 中的最大者。设min 等于这些值中的最小者。要找到在 HSL 空间中的 (h, s, l) 值,这里的 h ∈ [0, 360)度是角度的色相角,而s, l ∈ [0,1] 是饱和度和亮度,计算为:

h =\begin{cases}0^\circ & \mbox{if } max = min \\60^\circ \times \frac{g - b}{max - min} + 0^\circ,   & \mbox{if } max = r \mbox{ and } g \ge b \\60^\circ \times \frac{g - b}{max - min} + 360^\circ,   & \mbox{if } max = r \mbox{ and } g < b \\60^\circ \times \frac{b - r}{max - min} + 120^\circ, & \mbox{if } max = g \\60^\circ \times \frac{r - g}{max - min} + 240^\circ, & \mbox{if } max = b\end{cases}
l = \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix} (max + min)
s = \begin{cases}0 & \mbox{if } l = 0 \mbox{ or } max = min \\\frac{max-min}{max+min} = \frac{max-min}{2l}, & \mbox{if } 0  \frac{1}{2}\end{cases}


h 的值通常规范化到位于 0 到 360°之间。而 h = 0 用于 max = min 的(就是灰色)时候而不是留下h 未定义。

HSL 和 HSV 有同样的色相定义,但是其他分量不同。HSV 颜色的sv 的值定义如下:


s = \begin{cases}0, & \mbox{if } max = 0 \\\frac{max - min}{max} = 1 - \frac{min}{max}, & \mbox{otherwise}\end{cases}
v = max \,

[编辑]从 HSL 到 RGB 的转换

给定 HSL 空间中的 (h, s, l) 值定义的一个颜色,带有 h 在指示色相角度的值域 [0, 360)中,分别表示饱和度和亮度的sl 在值域 [0, 1] 中,相应在 RGB 空间中的 (r, g, b) 三原色,带有分别对应于红色、绿色和蓝色的r, gb 也在值域 [0, 1] 中,它们可计算为:

首先,如果 s = 0,则结果的颜色是非彩色的、或灰色的。在这个特殊情况,r, gb 都等于l。注意 h 的值在这种情况下是未定义的。

s ≠ 0 的时候,可以使用下列过程:[1]


q=\begin{cases}l \times (1+s), & \mbox{if } l < \frac{1}{2} \\l+s-(l \times s), & \mbox{if } l \ge \frac{1}{2}\end{cases}
p = 2 \times l - q \,
h_k = {h \over 360} \, h 进行单位换算成 [0,1) 转内)
t_R = h_k+\frac{1}{3} \,
t_G = h_k \,
t_B = h_k-\frac{1}{3} \,
\mbox{if } t_C < 0 \rightarrow t_C = t_C + 1.0 \quad \mbox{for each}\,C \in \{R,G,B\}
\mbox{if } t_C > 1 \rightarrow t_C = t_C - 1.0 \quad \mbox{for each}\,C \in \{R,G,B\}


对于每个颜色向量Color = (ColorR,ColorG, ColorB) = (r,g, b),


{Color}_C =\begin{cases}p+ \left((q-p) \times 6 \times t_C\right), & \mbox{if } t_C < \frac{1}{6}  \\q, & \mbox{if } \frac{1}{6} \le t_C < \frac{1}{2}  \\p+\left((q-p) \times 6 \times (\frac{2}{3} - t_C) \right), & \mbox{if } \frac{1}{2} \le t_C < \frac{2}{3} \\p, & \mbox{otherwise }\end{cases}
\mbox{for each}\,C \in \{R,G,B\}

[编辑]从 HSV 到 RGB 的转换

类似的,给定在 HSV 中 (h, s, v) 值定义的一个颜色,带有如上的 h,和分别表示饱和度和明度的sv 变化于 0 到 1 之间,在 RGB 空间中对应的 (r, g, b) 三原色可以计算为:

h_i \equiv \left\lfloor \frac{h}{60} \right\rfloor \pmod{6}
f = \frac{h}{60} - h_i
p = v \times (1 - s) \,
q = v \times (1 - f \times s) \,
t = v \times (1 - (1 - f) \times s) \,


对于每个颜色向量 (r, g, b),


(r, g, b) = \begin{cases}(v, t, p), & \mbox{if } h_i = 0  \\(q, v, p), & \mbox{if } h_i = 1  \\(p, v, t), & \mbox{if } h_i = 2  \\(p, q, v), & \mbox{if } h_i = 3  \\(t, p, v), & \mbox{if } h_i = 4  \\(v, p, q), & \mbox{if } h_i = 5  \\\end{cases}

 

在opencv中的实现(从RGB到HSV)

#include <highgui.h>
#include <cv.h>
#include <iostream.h>void showColorMatrix(IplImage *srcImg)
{
cout<<(int)CV_IMAGE_ELEM(srcImg,uchar,0,0)<<"\t"
<<(int)CV_IMAGE_ELEM(srcImg,uchar,0,1)<<"\t"
<<(int)CV_IMAGE_ELEM(srcImg,uchar,0,2)<<"\n";}void main()
{
IplImage *src=cvLoadImage("g.jpg",-1);
showColorMatrix(src);
cvCvtColor(src,src,CV_BGR2HSV);
showColorMatrix(src);
}


 

opencv中的H分量范围是 0~180, S分量是0~255, V分量是0~255
但是HSV颜色空间却规定的是,H范围0~360,S范围0~1,V范围0~1
所以需要自己转换一下,H*2,V/255,S/255

 

 

 

这篇关于从 RGB 到 HSL 或 HSV 的转换的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/794824

相关文章

java Long 与long之间的转换流程

《javaLong与long之间的转换流程》Long类提供了一些方法,用于在long和其他数据类型(如String)之间进行转换,本文将详细介绍如何在Java中实现Long和long之间的转换,感... 目录概述流程步骤1:将long转换为Long对象步骤2:将Longhttp://www.cppcns.c

在Java中将XLS转换为XLSX的实现方案

《在Java中将XLS转换为XLSX的实现方案》在本文中,我们将探讨传统ExcelXLS格式与现代XLSX格式的结构差异,并为Java开发者提供转换方案,通过了解底层原理、性能优势及实用工具,您将掌握... 目录为什么升级XLS到XLSX值得投入?实际转换过程解析推荐技术方案对比Apache POI实现编程

Python使用FFmpeg实现高效音频格式转换工具

《Python使用FFmpeg实现高效音频格式转换工具》在数字音频处理领域,音频格式转换是一项基础但至关重要的功能,本文主要为大家介绍了Python如何使用FFmpeg实现强大功能的图形化音频转换工具... 目录概述功能详解软件效果展示主界面布局转换过程截图完成提示开发步骤详解1. 环境准备2. 项目功能结

使用Python实现网页表格转换为markdown

《使用Python实现网页表格转换为markdown》在日常工作中,我们经常需要从网页上复制表格数据,并将其转换成Markdown格式,本文将使用Python编写一个网页表格转Markdown工具,需... 在日常工作中,我们经常需要从网页上复制表格数据,并将其转换成Markdown格式,以便在文档、邮件或

Python将字符串转换为小写字母的几种常用方法

《Python将字符串转换为小写字母的几种常用方法》:本文主要介绍Python中将字符串大写字母转小写的四种方法:lower()方法简洁高效,手动ASCII转换灵活可控,str.translate... 目录一、使用内置方法 lower()(最简单)二、手动遍历 + ASCII 码转换三、使用 str.tr

Java如何将文件内容转换为MD5哈希值

《Java如何将文件内容转换为MD5哈希值》:本文主要介绍Java如何将文件内容转换为MD5哈希值的实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Java文件内容转换为MD5哈希值一个完整的Java示例代码代码解释注意事项总结Java文件内容转换为MD5

使用Java将实体类转换为JSON并输出到控制台的完整过程

《使用Java将实体类转换为JSON并输出到控制台的完整过程》在软件开发的过程中,Java是一种广泛使用的编程语言,而在众多应用中,数据的传输和存储经常需要使用JSON格式,用Java将实体类转换为J... 在软件开发的过程中,Java是一种广泛使用的编程语言,而在众多应用中,数据的传输和存储经常需要使用j

Java实现视频格式转换的完整指南

《Java实现视频格式转换的完整指南》在Java中实现视频格式的转换,通常需要借助第三方工具或库,因为视频的编解码操作复杂且性能需求较高,以下是实现视频格式转换的常用方法和步骤,需要的朋友可以参考下... 目录核心思路方法一:通过调用 FFmpeg 命令步骤示例代码说明优点方法二:使用 Jaffree(FF

C语言中的常见进制转换详解(从二进制到十六进制)

《C语言中的常见进制转换详解(从二进制到十六进制)》进制转换是计算机编程中的一个常见任务,特别是在处理低级别的数据操作时,C语言作为一门底层编程语言,在进制转换方面提供了灵活的操作方式,今天,我们将深... 目录1、进制基础2、C语言中的进制转换2.1 从十进制转换为其他进制十进制转二进制十进制转八进制十进

Pandas进行周期与时间戳转换的方法

《Pandas进行周期与时间戳转换的方法》本教程将深入讲解如何在pandas中使用to_period()和to_timestamp()方法,完成时间戳与周期之间的转换,并结合实际应用场景展示这些方法的... 目录to_period() 时间戳转周期基本操作应用示例to_timestamp() 周期转时间戳基