C++ OpenCV #005 色彩空间转换

常用的色彩空间有RGB，HSV，Lab，Lch等，这些色彩空间常用于不同的场景

目录

• 1. 常用色彩空间
• 2. 颜色空间转换
• 3. 颜色表

---

1. 常用色彩空间

• RGB：R红 / G绿 / B蓝 取值范围都为[0,255]，一张真彩色图片为3个通道的叠加

  

• HSV：H为色调，取值范围[0,360]；S为饱和度，取值范围[0,1]，V为明度，取值范围[0,1]；主要应用与色彩分析，排除亮度的干扰

  

• Lab：L代表亮度，取值范围[0,100]，a代表从绿色到红色的分量，b代表从蓝色到黄色的分量

  a值为负数时，绝对值越大越趋近绿色；为正数时，值越大越趋近红色

  b值为负数时，绝对值越大越趋近蓝色；为正数时，值越大越趋近黄色

  

---

---

2. 颜色空间转换

• 函数原型：cvtColor(InputArray src, OutputArray dst, int code, int dstCn = 0);

  InputArray src：输入矩阵

  OutputArray dst：输出矩阵

  int code：颜色空间转换的标识符

  int dstCn = 0：目标图像的通道数，若该参数是0，表示目标图像取源图像的通道数。

• cvtColor( )支持多种颜色空间之间的转换，其支持的转换类型和转换码如下：

  1、RGB和BGR（opencv默认的彩色图像的颜色空间是BGR）颜色空间的转换
  cv::COLOR_BGR2RGB
  cv::COLOR_RGB2BGR
  cv::COLOR_RGBA2BGRA
  cv::COLOR_BGRA2RGBA
  
  2、向RGB和BGR图像中增添alpha通道
  cv::COLOR_RGB2RGBA
  cv::COLOR_BGR2BGRA
  
  3、从RGB和BGR图像中去除alpha通道
  cv::COLOR_RGBA2RGB
  cv::COLOR_BGRA2BGR
  
  4、从RBG和BGR颜色空间转换到灰度空间
  cv::COLOR_RGB2GRAY
  cv::COLOR_BGR2GRAY
  cv::COLOR_RGBA2GRAY
  cv::COLOR_BGRA2GRAY
  
  5、从灰度空间转换到RGB和BGR颜色空间
  cv::COLOR_GRAY2RGB
  cv::COLOR_GRAY2BGR
  cv::COLOR_GRAY2RGBA
  cv::COLOR_GRAY2BGRA
  
  6、RGB和BGR颜色空间与BGR565颜色空间之间的转换
  cv::COLOR_RGB2BGR565
  cv::COLOR_BGR2BGR565
  cv::COLOR_BGR5652RGB
  cv::COLOR_BGR5652BGR
  cv::COLOR_RGBA2BGR565
  cv::COLOR_BGRA2BGR565
  cv::COLOR_BGR5652RGBA
  cv::COLOR_BGR5652BGRA
  
  7、灰度空间域BGR565之间的转换
  cv::COLOR_GRAY2BGR555
  cv::COLOR_BGR5552GRAY
  
  8、RGB和BGR颜色空间与CIE XYZ之间的转换
  cv::COLOR_RGB2XYZ
  cv::COLOR_BGR2XYZ
  cv::COLOR_XYZ2RGB
  cv::COLOR_XYZ2BGR
  
  9、RGB和BGR颜色空间与uma色度（YCrCb空间）之间的转换
  cv::COLOR_RGB2YCrCb
  cv::COLOR_BGR2YCrCb
  cv::COLOR_YCrCb2RGB
  cv::COLOR_YCrCb2BGR
  
  10、RGB和BGR颜色空间与HSV颜色空间之间的相互转换
  cv::COLOR_RGB2HSV
  cv::COLOR_BGR2HSV
  cv::COLOR_HSV2RGB
  cv::COLOR_HSV2BGR
  
  11、RGB和BGR颜色空间与HLS颜色空间之间的相互转换
  cv::COLOR_RGB2HLS
  cv::COLOR_BGR2HLS
  cv::COLOR_HLS2RGB
  cv::COLOR_HLS2BGR
  
  12、RGB和BGR颜色空间与CIE Lab颜色空间之间的相互转换
  cv::COLOR_RGB2Lab
  cv::COLOR_BGR2Lab
  cv::COLOR_Lab2RGB
  cv::COLOR_Lab2BGR
  
  13、RGB和BGR颜色空间与CIE Luv颜色空间之间的相互转换
  cv::COLOR_RGB2Luv
  cv::COLOR_BGR2Luv
  cv::COLOR_Luv2RGB
  cv::COLOR_Luv2BGR
  
  14、Bayer格式（raw data）向RGB或BGR颜色空间的转换
  cv::COLOR_BayerBG2RGB
  cv::COLOR_BayerGB2RGB
  cv::COLOR_BayerRG2RGB
  cv::COLOR_BayerGR2RGB
  cv::COLOR_BayerBG2BGR
  cv::COLOR_BayerGB2BGR
  cv::COLOR_BayerRG2BGR
  cv::COLOR_BayerGR2BGR
  

• 示例：

  #include<opencv2/opencv.hpp>	
  #include<opencv2/core/utils/logger.hpp>
  #include<iostream>
  #include<string>
  
  using namespace std;
  using namespace cv;
  
  // 关闭日志
  void close_log() {
  	utils::logging::setLogLevel(utils::logging::LOG_LEVEL_ERROR);
  }
  
  void image_process() {
  	// 创建矩阵
  	Mat bgr, hsv, gray;
  	// 文件名，路径，后缀写错，会报错：error: abort() has been called
  	const string image_name = "F:/test/1.png";
  
  	// opencv读取的图像顺序是 B,G,R
  	bgr = imread(image_name);
  
  	// 分别 BGR 转 HSV 和 GRAY
  	cvtColor(bgr, hsv, COLOR_BGR2HSV);
  	cvtColor(bgr, gray, COLOR_BGR2GRAY);
        
          // 创建窗口显示图片
  	namedWindow("BGR", WINDOW_AUTOSIZE);
  	namedWindow("HSV", WINDOW_AUTOSIZE);
  	namedWindow("GRAY", WINDOW_AUTOSIZE);
  	imshow("BGR", bgr);
  	imshow("HSV", hsv);
  	imshow("GRAY", gray);
  
  	// 保存图像
  	imwrite("F:/test/1_hsv.png", hsv);
  	imwrite("F:/test/1_gray.png", gray);
  
  	waitKey(0);
  	destroyAllWindows();
  }
  
  int main() {
  	close_log();
  	image_process();
  	return 0;
  }
  

• 运行结果：

  

---

---

3. 颜色表

• 函数原型：applyColorMap(InputArray src, OutputArray dst, int colormap)

  src： 源图像

  dst： 结果图像。

  colormap：提供的色彩图代码值。（参见：ColormapTypes 枚举数据类型）

• ColormapTypes 枚举数据类型:

  enum ColormapTypes
  {
      COLORMAP_AUTUMN = 0, 
      COLORMAP_BONE = 1, 
      COLORMAP_JET = 2, 
      COLORMAP_WINTER = 3, 
      COLORMAP_RAINBOW = 4, 
      COLORMAP_OCEAN = 5, 
      COLORMAP_SUMMER = 6, 
      COLORMAP_SPRING = 7, 
      COLORMAP_COOL = 8, 
      COLORMAP_HSV = 9, 
      COLORMAP_PINK = 10, 
      COLORMAP_HOT = 11,
      COLORMAP_PARULA = 12, 
      COLORMAP_MAGMA = 13, 
      COLORMAP_INFERNO = 14,
      COLORMAP_PLASMA = 15,
      COLORMAP_VIRIDIS = 16, 
      COLORMAP_CIVIDIS = 17, 
      COLORMAP_TWILIGHT_SHIFTED = 19 
  };
  

  

• 示例：

  #include <opencv2/opencv.hpp>
  #include <opencv2/core/utils/logger.hpp>
  #include<iostream>
  using namespace cv;
  
  
  void close_log() {
      utils::logging::setLogLevel(utils::logging::LOG_LEVEL_ERROR);
  }
  
  void image_process() {
      Mat img = imread("F:\\test\\1.png", 1);
      Mat target; 
  
      applyColorMap(img, target, COLORMAP_HSV);
  
      imshow("原图", img);
      imshow("结果图", target);
      waitKey();
      destroyAllWindows();
  }
  
  int main() {
      close_log();
      image_process();
  
      return 0;
  }
  

• 运行结果：