RGB颜色空间和HSV颜色空间以及RGB与Hsv间的相互转换

来源：互联网发布：熊猫望远镜怎么样知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/01 07:14

RGB颜色空间

RGB颜色空间使用R、G、B，3个颜色通道可以表示任何的颜色、灰度级。

考虑到效率，RGB颜色空间表示中颜色是用24位来表示的，R、G、B每一个通道占8位，即每一个通道的值的取值范围是[0,255]，例如：白色在RGB空间的表示是：R通道的值是255，B通道的值是255，G通道的值也是255。我们可以计算一下RGB颜色空间能表示的颜色种类有255*255*255=16581375种。

这种颜色表示的方法已经使用了很多年（例如电脑屏幕），所以在计算软件中，这个是标准的颜色格式。

然而在计算机视觉中，RGB并不是那么的稳定，因为这个颜色表示容易受到强光，弱光，阴影等因素的影响。相比之下，HSV空间面对这些光照的变化更稳定一些，能很好的反应颜色的本质。
RGB颜色空间

HSV颜色空间

H、S、V这3个字母分别代表Hue---Saturation---Value，Hue表示的是颜色也称为色度，由于颜色很难被分离，Hue通常使用一个带有角度的圆形表示（存储时，是0.0到1.0的浮点数），如图所示。在圆上的不同角度，表示不同的颜色。

HSV空间的示意图：
HSV颜色空间

由于是圆形的，所以也意味着1.0和0.0是表示同一种颜色。

Hue通道表示的是色度，即表示是什么颜色。在圆上的不同角度，表示不同的颜色。Hue取值0.0时表示的是红色，Hue在120度时是表示绿色，在240度时是表示蓝色。Hue的取值是用其在角度除以360.

例如在120度时，Hue=120.0/36.0=0.3333。

Saturation表示的是灰度，如图2所示Saturation在圆心处的取值是0，表示颜色很淡，沿着圆的半径方向，Saturation的值不断增大，表示颜色越来越浓。

Value通道表示的是颜色的亮度，如图2所示，在圆锥的低端Value表示的是黑色，在顶端是白色。

Opencv中的HSV格式

在计算机视觉领域，Opencv是一个非常重要的开源工具，它能够在windows，linux，mac，iPhone等多种平台上运行。

在Opencv中，主要的颜色格式是RGB颜色，（实际上是BGRX格式，X是保留位，通常，为简单起见，就称为RGB颜色）。也包含了很多其他的颜色格式，例如HSV，YUV，LAB，XYZ等。但是，亲们，在Opencv中HSV颜色格式，也许跟你想象的有点不一样哦。

Opencv中RGB转换到HSV时，对Hue通道的存储是用一个字节（8位）来表示，其取值是0到179。这就意味着，如果你用Opencv的cvCvtColor函数进行颜色格式的转换，会损失颜色分辨率，因为实际上Opencv只用了7位来存储Hue通道的值(取值范围是0到179)。由于这个原因，你使用的其他软件或者库，如果是基于HSV颜色值来进行图像处理的，那么，你就会碰到一些问题，因为，其他的软件或者库大多是用[0,255]来表示Hue通道。

例如：你正在写一个基于HSV颜色空间的皮肤检测程序，这是你需要找一个HSV颜色空间的阈值，如果你使用AdobePhotoshop等工具来读取肤色颜色，来决定你设定阈值，这时就会有点麻烦，这个HSV颜色就会与你Opencv程序中的颜色值不一样。

RGB颜色可以通过多种方式转换到HSV颜色，这就会导致同一种RGB颜色转到HSV颜色时会产生不同的结果。

观察Opencv中HSV颜色空间

这里有一个互动程序，可以让你进一步的观察Opencv中使用cvCvtColor函数转换后的HSV颜色格式。它是与其他的一些图像编辑软件中的颜色空间不一样。

运行程序后，你在2D彩图上随便点击一个地方，就可以看到相应的HSV的颜色值，或者也可以通过滑动条来设定。