色彩空间转换

简介:
// RGB转换为YUV
void RGB2YUV(double R, double G, double B, double &Y, double &U, double &V)
{    
    Y = static_cast<double>(0.257*R + 0.504*G + 0.098*B + 16); // y
    U = static_cast<double>(-0.148*R - 0.291*G+ 0.439*B + 128); // u
    V = static_cast<double>(0.439*R - 0.368*G - 0.071*B + 128); // v
}

// YUV转换为RGB
void YUV2RGB(double Y,double U,double V, double &R, double &G, double &B)
{
    R = static_cast<double>(1.0*Y + 8 + 1.402*(V-128)); // r
    G = static_cast<double>(1.0*Y - 0.34413*(U-128) - 0.71414*(V-128)); 
     B = static_cast<double>(1.0*Y + 1.772*(U-128) + 0); 
}
// RGB转换为XYZ
void RGB2XYZ(double r, double g, double b double &x, double &y, double &z)
{

    double var_R,var_G,var_B;           
    var_R = (r / 255.0f);
    var_G = (g / 255.0f);
    var_B = (b / 255.0f);

    if (var_R > 0.04045)
    {
        var_R = pow((var_R + 0.055)/1.055, 2.4);
        
    }
    else 
    {
        var_R = var_R / 12.92;
    }
    if (var_G > 0.04045)
    {
        var_G = pow((var_G + 0.055)/1.055, 2.4);
    }
    else 
    {
        var_G = var_G / 12.92;
    }
    if (var_B > 0.04045)
    {
        var_B = pow((var_B + 0.055)/1.055, 2.4);
    }
    else
    {
        var_B = var_B / 12.92;
    }
         
    var_R = var_R * 100.0f;   
    var_G = var_G * 100.0f;  
    var_B = var_B * 100.0f;  

    //Observer.   =   2°,   Illuminant   =   D65   
    x = var_R * 0.4124 + var_G * 0.3576 + var_B * 0.1805;
    y = var_R * 0.2126 + var_G * 0.7152 + var_B * 0.0722;
    z = var_R * 0.0193 + var_G * 0.1192 + var_B * 0.9505;  
}

// XYZ转换为LAB
void XYZ2LAB(double x, double y, double z, double &L, double &A ,double &B)
{
    double var_X,var_Y,var_Z;
    var_X = x / 95.047f;        
    var_Y = y / 100.000f;          
    var_Z = z / 108.883f;          

    if ( var_X > 0.008856 ) 
    {
        var_X = pow((float)var_X,1.0f/3.0f);
    }
    else  
    {
        var_X = ( 7.787 * var_X ) + ( 16 / 116 );
    }
    if (var_Y > 0.008856)
    {
        var_Y = pow((float)var_Y,1.0f/3.0f);
    }
    else 
    {
        var_Y = ( 7.787 * var_Y ) + ( 16 / 116 );
    }
    if ( var_Z > 0.008856 )
    {
        var_Z = pow((float)var_Z,1.0f/3.0f);
    }
    else
    {
        var_Z = ( 7.787 * var_Z ) + ( 16 / 116 );
    }

    L = ( 116 * var_Y ) - 16;
    A = 500 * ( var_X - var_Y );
    B = 200 * ( var_Y - var_Z );
}

// RGB转换为LAB
void RGB2LAB(double r, double g,double b, double &L, double &A, double &B)
{
    double x,y,z;
    RGB2XYZ(r,g,b,x,y,z);
    XYZ2LAB(x,y,z,L,A,B);
}
// LAB转换为RGB
void LAB2RGB(double L, double A, double B, double &R, double &G, double &B)
{
    double x,y,z[3];
    this->LAB2XYZ(L,A,B,x,y,z);
    this->XYZ2RGB(x,y,z,R,G,B);
}
// LAB转换为XYZ
void LAB2XYZ(double lab_L, double lab_A, double lab_B, double &X, double &Y, double &Z)
{    
    double var_X,var_Y, var_Z;
    
    var_Y = ( lab_L + 16 ) / 116;
    var_X = lab_A / 500 + var_Y;
    var_Z = var_Y - lab_B / 200;

    if ( pow((double)var_Y,3) > 0.008856 ) 
        var_Y = pow((double)var_Y,3);
    else                      
        var_Y = ( var_Y - 16 / 116 ) / 7.787;
    if ( pow((double)var_X,3) > 0.008856 ) 
        var_X = pow((double)var_X,3);
    else         
        var_X = ( var_X - 16 / 116 ) / 7.787;
    if ( pow((double)var_Z,3) > 0.008856 ) 
        var_Z = pow((double)var_Z,3);
    else                      
        var_Z = ( var_Z - 16 / 116 ) / 7.787;

    X = 95.047 * var_X;     
    Y = 100.000 * var_Y;    
    Z = 108.883 * var_Z;    
}

// XYZ转换为RGB
void XYZ2RGB(double x, double y, double z, double &R, double &G, double &B)
{
    double var_X,var_Y,var_Z,var_R,var_G,var_B;
    double x,y,z;

    var_X = x / 100.0f;        //X from 0 to  95.047      (Observer = 2°, Illuminant = D65)
    var_Y = y / 100.0f;        //Y from 0 to 100.000
    var_Z = z / 100.0f;        //Z from 0 to 108.883

    var_R = var_X *  3.2406 + var_Y * -1.5372 + var_Z * -0.4986;
    var_G = var_X * -0.9689 + var_Y *  1.8758 + var_Z *  0.0415;
    var_B = var_X *  0.0557 + var_Y * -0.2040 + var_Z *  1.0570;

    if ( var_R > 0.0031308 ) 
        var_R = 1.055 * ( pow(var_R,( 1 / 2.4 ) )) - 0.055;
    else                     
        var_R = 12.92 * var_R;
    if ( var_G > 0.0031308 )
        var_G = 1.055 * ( pow(var_G, ( 1 / 2.4 )) ) - 0.055;
    else                     
        var_G = 12.92 * var_G;
    if ( var_B > 0.0031308 ) 
        var_B = 1.055 * ( pow(var_B, ( 1 / 2.4 )) ) - 0.055;
    else                    
        var_B = 12.92 * var_B;
    R = var_R * 255.0f;
    G = var_G * 255.0f;
    b = var_B * 255.0f;
}

// RGB转换为HSV
void RGB2HSV(double R, double G, double B, double &H, double &S, double V)
{
    double var_R,var_G,var_B;

    var_R = ( R / 255 );                    //RGB from 0 to 255
    var_G = ( G / 255 );
    var_B = ( B / 255 );

    double var_Min,var_Max,del_Max;
    var_Min = min(min(var_R,var_G),var_B);
    var_Max = max(max(var_R,var_G),var_B);
    del_Max = var_Max - var_Min;            //Delta RGB value 

    double H,S,V;
    V = var_Max;

    if ( del_Max == 0 )                     //This is a gray, no chroma
    {
        H = 0;                               //HSV results from 0 to 1
        S = 0;
    }
    else                                    //Chromatic data
    {
        S = del_Max / var_Max;
        
        double del_R,del_G,del_B;
        del_R = ( ( ( var_Max - var_R ) / 6 ) + ( del_Max / 2 ) ) / del_Max;
        del_G = ( ( ( var_Max - var_G ) / 6 ) + ( del_Max / 2 ) ) / del_Max;
        del_B = ( ( ( var_Max - var_B ) / 6 ) + ( del_Max / 2 ) ) / del_Max;

        if ( var_R == var_Max ) 
            H = del_B - del_G;
        else if ( var_G == var_Max )
            H = ( 1 / 3 ) + del_R - del_B;
        else if ( var_B == var_Max ) 
            H = ( 2 / 3 ) + del_G - del_R;

        if ( H < 0 ) 
            H += 1;
        if ( H > 1 ) 
            H -= 1;
    }
}

// HSV转换为RGB
void HSV2RGB(double H, double S, double V, double &R, double &G, double &B)
{
    double R,G,B;
    if ( S == 0 )                       //HSV from 0 to 1
    {
        R = V * 255.0f;
        G = V * 255.0f;
        B = V * 255.0f;
    }
    else
    {
        double var_h,var_i,var_1,var_2,var_3;
        var_h = H * 6.0f;
        if ( var_h == 6 ) 
            var_h = 0;     //H must be < 1
        var_i = int( var_h );            //Or  var_i = floor( var_h )
        var_1 = V * ( 1 - S );
        var_2 = V * ( 1 - S * ( var_h - var_i ) );
        var_3 = V * ( 1 - S * ( 1 - ( var_h - var_i ) ) );

        double var_r,var_g,var_b;
        if ( var_i == 0 ) 
        {
            var_r = V; 
            var_g = var_3 ;
            var_b = var_1;
        }
        else if ( var_i == 1 ) 
        { 
            var_r = var_2 ;
            var_g = V;
            var_b = var_1;
        }    
        else if ( var_i == 2 ) 
        {
            var_r = var_1 ;
            var_g = V; 
            var_b = var_3;
        }
        else if ( var_i == 3 ) 
        { 
            var_r = var_1 ; 
            var_g = var_2 ;
            var_b = V;
        }
        else if ( var_i == 4 ) 
        { 
            var_r = var_3 ;
            var_g = var_1 ; 
            var_b = V;
        }
        else    
        { 
            var_r = V; 
            var_g = var_1 ; 
            var_b = var_2;
        }

        R = var_r * 255.0f;                 //RGB results from 0 to 255
        G = var_g * 255.0f;
        B = var_b * 255.0f;
    }
}
// YUV转换为XYZ
void YUV2XYZ(double L, double U, double V, double &X, double &Y, double &Z)
{
    double var_Y,ref_X,ref_Y,ref_Z,ref_U,ref_V,var_U,var_V;
    var_Y = ( L + 16 ) / 116;
    if ( pow(var_Y,3) > 0.008856 ) 
        var_Y = pow(var_Y,3);
    else                      
        var_Y = ( var_Y - 16 / 116 ) / 7.787;

    ref_X =  95.047;      //Observer= 2°, Illuminant= D65
    ref_Y = 100.000;
    ref_Z = 108.883;

    ref_U = ( 4 * ref_X ) / ( ref_X + ( 15 * ref_Y ) + ( 3 * ref_Z ) );
    ref_V = ( 9 * ref_Y ) / ( ref_X + ( 15 * ref_Y ) + ( 3 * ref_Z ) );

    var_U = U / ( 13 * L ) + ref_U;
    var_V = V / ( 13 * L) + ref_V;

    Y = var_Y * 100;
    X =  - ( 9 * Y * var_U ) / ( ( var_U - 4 ) * var_V  - var_U * var_V );
    Z = ( 9 * Y - ( 15 * var_V * Y ) - ( var_V * X ) ) / ( 3 * var_V );

}
// LAB转换为HSV
void LAB2HSV(double L, double A, double B, double &H, double &S, double &V)
{
    double X,Y,Z;
    this->LAB2XYZ(L,A,B,X,Y,Z);
    this->XYZ2HSV(X,Y,Z,H,S,V);
}
// XYZ转换为HSV
void XYZ2HSV(double X, double Y, double Z,double &H, double &S, double &V)
{
    double R,G,B;
    this->XYZ2RGB(X,Y,Z,R,G,B);
    this->RGB2HSV(R,G,B,H,S,V);
}
// RGB转换为CMY
void RGB2CMY(double R, double G, double B, double &C, double &M, double Y)
{
    C = 1.0 - ( R / 255.0f );
    M = 1.0 - ( G / 255.0f );
    Y = 1.0 - ( B / 255.0f );
}
//CMY转换为RGB
void CMY2RGB(double C, double M, double Y, double &R, double &G, double &B)
{
    R = ( 1.0f - C ) * 255.0f;
    G = ( 1.0f - M ) * 255.0f;
    B = ( 1.0f - Y ) * 255.0f;
}
//RGB转换为CMYK
void RGB2CMYK(double R, double G, double B, double &C, double &M, double Y, double &K)
{
    double bufCMY[3];
    //RGB2CMY
    this->RGB2CMY(R,G,B,C,M,Y);
    //CMYK and CMY values from 0 to 1
    double var_K;

    var_K = 1;

    if ( C < var_K )  
        var_K = C;
    if ( M < var_K )   
        var_K = M;
    if ( Y < var_K )  
        var_K = Y;
    if ( var_K == 1 )
    { //Black
        C = 0;
        M = 0;
        Y = 0;
    }
    else 
    {
        C = ( C - var_K ) / ( 1 - var_K );
        M = ( M - var_K ) / ( 1 - var_K );
        Y = ( Y - var_K ) / ( 1 - var_K );
    }
    K = var_K;

}
//CMYK转换为CMY
void CMYK2CMY(double C1, double M1, double Y1, double K1, double &C2, double &M2, double Y2)
{
    C2 = ( C1 * ( 1 - K1 ) + K1 );
    M2 = ( M1 * ( 1 - K1 ) + K1 );
    Y2 = ( Y1 * ( 1 - K1 ) + K1 );
}
复制代码



本文转自Phinecos(洞庭散人)博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/phinecos/archive/2009/05/03/1448121.html,如需转载请自行联系原作者
目录
相关文章
|
12月前
|
存储 Cloud Native Linux
openCV 图像色彩空间转换
openCV 图像色彩空间转换
|
5月前
|
计算机视觉
OpenCV图像色彩空间转换
OpenCV图像色彩空间转换
|
6月前
将BGR色彩空间转换为YCrCb色彩空间
【5月更文挑战第13天】将BGR色彩空间转换为YCrCb色彩空间。
85 2
|
6月前
YCrCb色彩空间
【5月更文挑战第12天】YCrCb色彩空间。
71 6
|
6月前
|
存储 数据可视化 算法
LabVIEW将彩色图像转换到灰度图像
LabVIEW将彩色图像转换到灰度图像
53 3
|
6月前
|
计算机视觉
OpenCV(五):图像颜色空间转换
OpenCV(五):图像颜色空间转换
128 0
|
计算机视觉
计算机图形|RGB与HSV模型的转化
计算机图形|RGB与HSV模型的转化
150 0
计算机图形|RGB与HSV模型的转化
|
算法
DX 纹理像素格式转换算法 R10G10B10A2 转 R8G8B8A8
DX 纹理像素格式转换算法 R10G10B10A2 转 R8G8B8A8
161 0
|
存储 编解码 vr&ar
色彩空间与像素格式
颜色是不同波长的光对人眼刺激产生的色彩感觉。色彩空间(Color Space)是颜色的数学表示,根据不同的表示方法分为不同的色彩模型。最常用的色彩模型有三类:RGB(用于计算机图形学), YUV(用于视频系统), CMYK(用于彩色印刷)。后文对色彩空间与色彩模型的叫法不作区分。本文仅讨论视频图像处理领域常用的 RGB 色彩空间和 YUV 色彩空间。
2782 0
色彩空间与像素格式
|
存储 算法 知识图谱
RGB与YUV相互转换
本文介绍YUV跟RGB互转的各种公式,以及推导原理
359 0