图象处理算法(九)

九、色调
　　此例中需要使用HSL(色调、饱和度、亮度)类来进行转换，以下是HSL与RGB类之间的定义与转换。
　　HSL类代码：

  1    /**//// <summary>
  2    /// HSL类
  3    /// </summary>
  4    public class HSL
  5    {
  6        public int        Hue;
  7        public double    Saturation;
  8        public double    Luminance;
  9
 10        public HSL()
 11        {
 12        }
 13
 14        /**//// <summary>
 15        /// 转换到RGB
 16        /// </summary>
 17        /// <returns></returns>
 18        public RGB ToColor()
 19        {
 20            if ( this.Saturation == 0 )
 21            {
 22
 23                return new RGB((byte)( this.Luminance * 255 ));
 24            }
 25            else
 26            {
 27                double    v1, v2;
 28                double    hue = (double) this.Hue / 360;
 29
 30                v2 = ( this.Luminance < 0.5 ) ?
 31                    ( this.Luminance * ( 1 + this.Saturation ) ) :
 32                    ( ( this.Luminance + this.Saturation ) - ( this.Luminance * this.Saturation ) );
 33                v1 = 2 * this.Luminance - v2;
 34
 35                byte Red    = (byte)( 255 * Hue_2_RGB( v1, v2, hue + ( 1.0 / 3 ) ) );
 36                byte Green    = (byte)( 255 * Hue_2_RGB( v1, v2, hue ) );
 37                byte Blue    = (byte)( 255 * Hue_2_RGB( v1, v2, hue - ( 1.0 / 3 ) ) );
 38                return new RGB(Red, Green, Blue);
 39            }        
 40        }
 41
 42        /**//// <summary>
 43        /// 从RGB获取
 44        /// </summary>
 45        /// <param name="rgb"></param>
 46        public void FormRGB(RGB rgb)
 47        {
 48            double    r = ( rgb.Red   / 255.0 );
 49            double    g = ( rgb.Green / 255.0 );
 50            double    b = ( rgb.Blue  / 255.0 );
 51
 52            double    min = Math.Min( Math.Min( r, g ), b );
 53            double    max = Math.Max( Math.Max( r, g ), b );
 54            double    delta = max - min;
 55
 56            this.Luminance = ( max + min ) / 2;
 57
 58            if ( delta == 0 )
 59            {
 60                this.Hue = 0;
 61                this.Saturation = 0.0;
 62            }
 63            else
 64            {
 65                this.Saturation = ( this.Luminance < 0.5 ) ? ( delta / ( max + min ) ) : ( delta / ( 2 - max - min ) );
 66
 67                double    del_r = ( ( ( max - r ) / 6 ) + ( delta / 2 ) ) / delta;
 68                double    del_g = ( ( ( max - g ) / 6 ) + ( delta / 2 ) ) / delta;
 69                double    del_b = ( ( ( max - b ) / 6 ) + ( delta / 2 ) ) / delta;
 70                double    hue;
 71
 72                if ( r == max )
 73                    hue = del_b - del_g;
 74                else if ( g == max )
 75                    hue = ( 1.0 / 3 ) + del_r - del_b;
 76                else
 77                    hue = ( 2.0 / 3 ) + del_g - del_r;
 78
 79                if ( hue < 0 )
 80                    hue += 1;
 81                if ( hue > 1 )
 82                    hue -= 1;
 83
 84                this.Hue = (int) ( hue * 360 );
 85            }
 86        }
 87
 88        private double Hue_2_RGB(double v1, double v2, double vH)
 89        {
 90            if ( vH < 0 )
 91                vH += 1;
 92            if ( vH > 1 )
 93                vH -= 1;
 94            if ( ( 6 * vH ) < 1 )
 95                return ( v1 + ( v2 - v1 ) * 6 * vH );
 96            if ( ( 2 * vH ) < 1 )
 97                return v2;
 98            if ( ( 3 * vH ) < 2 )
 99                return ( v1 + ( v2 - v1 ) * ( ( 2.0 / 3 ) - vH ) * 6);
100            return v1;
101        }
102
103        public HSL(int hue, double saturation, double luminance)
104        {
105            this.Hue        = hue;
106            this.Saturation    = saturation;
107            this.Luminance    = luminance;
108        }
109    }

　　RGB类代码：

 1    public class RGB
 2    {
 3        public byte    Red;
 4        public byte Green;
 5        public byte Blue;
 6
 7        public System.Drawing.Color Color
 8        {
 9            get { return Color.FromArgb(Red, Green, Blue); }
10            set
11            {
12                Red        = value.R;
13                Green    = value.G;
14                Blue    = value.B;
15            }
16        }
17
18        public RGB()
19        {
20        }
21
22        public RGB(byte red, byte green, byte blue)
23        {
24            this.Red    = red;
25            this.Green    = green;
26            this.Blue    = blue;
27        }
28
29        public RGB(System.Drawing.Color color)
30        {
31            this.Red    = color.R;
32            this.Green    = color.G;
33            this.Blue    = color.B;
34        }
35
36        public RGB(byte Value)
37        {
38            this.Red    = Value;
39            this.Green    = Value;
40            this.Blue    = Value;
41        }
42    }

　　实现代码：

 1        public static bool Hue(Bitmap b, int Value)
 2        {
 3            if(Value < 0 || Value > 360)return false;
 4            BitmapData bmData = b.LockBits(new Rectangle(0, 0, b.Width, b.Height), 
 5                ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
 6            int stride = bmData.Stride;
 7            System.IntPtr Scan0 = bmData.Scan0;
 8            unsafe
 9            {
10                byte * p = (byte *)(void *)Scan0;
11                int nOffset = stride - b.Width*3;
12                for(int y=0;y<b.Height;++y)
13                {
14                    for(int x=0; x < b.Width; ++x )
15                    {
16                        RGB rgb = new RGB(p[2], p[1], p[0]);
17                        HSL hsl = new HSL();
18                        hsl.FormRGB(rgb);
19                        hsl.Hue = Value;
20                        rgb = hsl.ToColor();
21                        p[0] = rgb.Blue;
22                        p[1] = rgb.Green;
23                        p[2] = rgb.Red;
24                        p += 3;
25                    }
26                    p += nOffset;
27                }
28            }
29            b.UnlockBits(bmData);
30            return true;
31        }