1. RGB模型
2. HSV模型
3. 如何理解RGB与HSV的联系
4. HSV在图像处理中的应用
5. opencv中RGB-->HSV实现
在图像处理中，最常用的颜色空间是RGB模型，常用于颜色显示和图像处理，三维坐标的模型形式，非常容易被理解。
而HSV模型，是针对用户观感的一种颜色模型，侧重于色彩表示，什么颜色、深浅如何、明暗如何。第一次接触HSV，书本里首先抛出的是一个圆锥模型，由于很少使用HSV，所以印象不深刻，但看一些资料时，HSV的概念时不时出来骚扰一些人的神经，所以，弄清楚HSV与RGB的关系，建立直观的印象是很有必要的。
1. RGB模型。
三维坐标：
原点到白色顶点的中轴线是灰度线，r、g、b三分量相等，强度可以由三分量的向量表示。
用RGB来理解色彩、深浅、明暗变化：
色彩变化： 三个坐标轴RGB最大分量顶点与黄紫青YMC色顶点的连线
深浅变化：RGB顶点和CMY顶点到原点和白色顶点的中轴线的距离
明暗变化：中轴线的点的位置，到原点，就偏暗，到白色顶点就偏亮
PS: 光学的分析
三原色RGB混合能形成其他的颜色，并不是说物理上其他颜色的光是由三原色的光混合形成的，每种单色光都有自己独特的光谱，如黄光是一种单色光，但红色与绿色混合能形成黄色，原因是人的感官系统所致，与人的生理系统有关。
只能说“将三原色光以不同的比例复合后，对人的眼睛可以形成与各种频率的可见光等效的色觉。”
2. HSV模型
倒锥形模型：
这个模型就是按色彩、深浅、明暗来描述的。
H是色彩
S是深浅， S = 0时，只有灰度
V是明暗，表示色彩的明亮程度，但与光强无直接联系，（意思是有一点点联系吧）。
3. RGB与HSV的联系
从上面的直观的理解，把RGB三维坐标的中轴线立起来，并扁化，就能形成HSV的锥形模型了。
但V与强度无直接关系，因为它只选取了RGB的一个最大分量。而RGB则能反映光照强度（或灰度）的变化。
v = max(r, g, b)
由RGB到HSV的转换：
" HSV对用户来说是一种直观的颜色模型。我们可以从一种纯色彩开始，即指定色彩角H，并让V=S=1，然后我们可以通过向其中加入黑色和白色来得到我们需要的颜色。增加黑色可以减小V而S不变，同样增加白色可以减小S而V不变。例如，要得到深蓝色，V=0.4 S=1 H=240度。要得到淡蓝色，V=1 S=0.4 H=240度。" --百度百科
4. HSV在图像处理应用
HSV在用于指定颜色分割时，有比较大的作用。
H和S分量代表了色彩信息。
分割应用：
用H和S分量来表示颜色距离，颜色距离指代表两种颜色之间的数值差异。
Androutsos等人通过实验对HSV颜色空间进行了大致划分，亮度大于75%并且饱和度大于20%为亮彩色区域，亮度小于25%为黑色区域，亮度大于75%并且饱和度小于20%为白色区域，其他为彩色区域。
对于不同的彩色区域，混合H与S变量，划定阈值，即可进行简单的分割。
HSV的去阴影算法：
Improving shadow suppression in moving object detection with HSV color information
5. RGB --> HSV中的opencv实现
- struct RGB2HSV_f
- {
- typedef float channel_type;
- RGB2HSV_f(int _srccn, int _blueIdx, float _hrange)
- : srccn(_srccn), blueIdx(_blueIdx), hrange(_hrange) {}
- void operator()(const float* src, float* dst, int n) const
- {
- int i, bidx = blueIdx, scn = srccn;
- float hscale = hrange*(1.f/360.f);
- n *= 3;
- for( i = 0; i < n; i += 3, src += scn )
- {
- float b = src[bidx], g = src[1], r = src[bidx^2];
- float h, s, v;
- float vmin, diff;
- v = vmin = r;
- if( v < g ) v = g;
- if( v < b ) v = b; // v = max(b, g, r)
- if( vmin > g ) vmin = g;
- if( vmin > b ) vmin = b;
- diff = v - vmin;
- s = diff/(float)(fabs(v) + FLT_EPSILON); // s = 1 - min/max
- diff = (float)(60./(diff + FLT_EPSILON));
- if( v == r )
- h = (g - b)*diff;
- else if( v == g )
- h = (b - r)*diff + 120.f;
- else
- h = (r - g)*diff + 240.f;
- if( h < 0 ) h += 360.f; // h 求值
- dst[i] = h*hscale;
- dst[i+1] = s;
- dst[i+2] = v;
- }
- }
- int srccn, blueIdx;
- float hrange;
- };
RGB --> GRAY的实现 算法：
- template<typename _Tp> struct RGB2Gray
- {
- typedef _Tp channel_type;
- RGB2Gray(int _srccn, int blueIdx, const float* _coeffs) : srccn(_srccn)
- {
- static const float coeffs0[] = { 0.299f, 0.587f, 0.114f }; // 三分量系数不同，人眼对绿色最敏感，所以G分量系数较大
- memcpy( coeffs, _coeffs ? _coeffs : coeffs0, 3*sizeof(coeffs[0]) );
- if(blueIdx == 0)
- std::swap(coeffs[0], coeffs[2]);
- }
- void operator()(const _Tp* src, _Tp* dst, int n) const // 运算
- {
- int scn = srccn;
- float cb = coeffs[0], cg = coeffs[1], cr = coeffs[2];
- for(int i = 0; i < n; i++, src += scn)
- dst[i] = saturate_cast<_Tp>(src[0]*cb + src[1]*cg + src[2]*cr); // 结果
- }
- int srccn;
- float coeffs[3];
- };
