真彩色圖轉(zhuǎn)灰度圖及rgb轉(zhuǎn)hsv

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1、《數(shù)字圖像處理》實驗報告（一）學號：________121310401______姓名：_________趙華婧專業(yè)：機械設計制造及其自動化課序號：__________0計算機科學與技術學院《數(shù)字圖像處理》實驗報告（一）實驗1顏色空間變換一、實驗學時：4學時（本部分占實驗成績的20%）二、實驗目的：1、理解并掌握顏色的原理及相互之間的轉(zhuǎn)換算法；2、掌握并編程實現(xiàn)顏色空間的互相轉(zhuǎn)換；3、學會Matlab有關圖像處理的基本操作。三、必須學習和掌握的知識點：顏色空間的特性及相互轉(zhuǎn)換。四、實驗題目：1.真彩色圖像轉(zhuǎn)換成8位灰度圖像；2.編程實現(xiàn)圖像由RGB色彩空間到YUV的

2、變換。（注：輸入為RGB空間的彩色圖像，輸出圖像將Y、U、V三個通道分別顯示）。五、思考題：（選做，有加分）顏色空間的表示方法有很多種。例如，常說的真彩色圖像指的就是24位RGB圖像。而CMYK顏色表示則常用于印刷、油畫等。還有很多種其他的表示方法，如HSI、HSV、YCbCr等。它們與RGB之間均有相應的轉(zhuǎn)換公式。除了完成實驗題目之外，建議大家嘗試完成如下實驗思考題：1、RGBàYCbCr，要求轉(zhuǎn)換得到的三個通道分別顯示；2、RGBàHSV，要求轉(zhuǎn)換得到的三個通道分別顯示；六、實驗報告：請按照要求完成下面報告內(nèi)容并提交相關材料。-14-《數(shù)字圖像處理》實驗報告（一

3、）1、請詳細描述本實驗的原理：1.24位真彩色圖轉(zhuǎn)換灰度圖的原理彩色位圖是由R/G/B三個分量組成，如果是24位真彩圖，則每個點是由三個字節(jié)分別表示R/G/B，所以這里直接跟著圖像的色彩信息；灰度圖是指只含亮度信息，不含色彩信息的圖象，就象我們平時看到的黑白照片：亮度由暗到明，變化是連續(xù)的。因此，要表示灰度圖，就需要把亮度值進行量化。通常劃分成0到255共256個級別，其中0最暗(全黑)，255最亮(全白)。在表示顏色的方法中，YUV的表示方法，Y分量的物理含義就是亮度，Y分量包含了灰度圖的所有信息，只用Y分量就能完全能夠表示出一幅灰度圖來。24位真彩色的圖像直接使

4、用像素表示顏色，不帶調(diào)色板，只需要把圖像數(shù)據(jù)按每個點的位數(shù)都轉(zhuǎn)換成相同的灰度值即可2.RGB轉(zhuǎn)YUV在表示顏色的方法中，除了RGB外，還有一種叫YUV的表示方法。電視信號中用的就是一種類似于YUV的顏色表示方法。其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰階值；而“U”和“V”表示的則是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及飽和度，用于指定像素的顏色?！傲炼取笔峭高^RGB輸入信號來建立的，方法是將RGB信號的特定部分疊加到一起?！吧取眲t定義了顏色的兩個方面─色調(diào)與飽和度，分別用Cr和Cb來表示。其中，Cr反映了RGB輸

5、入信號紅色部分與RGB信號亮度值之間的差異。而Cb反映的是RGB輸入信號藍色部分與RGB信號亮度值之間的差異。從RGB到YUV空間的Y轉(zhuǎn)換公式為：Y=0.299R+0.587G+0.114BRGB圖象存儲機制:R:表示紅色信息,占用1個字節(jié)(8bit)G:表示綠色信息,占用1個字節(jié)(8bit)B:表示藍色信息,占用1個字節(jié)(8bit)R:G:B?=?8:8:8?YUV與RGB圖象之間的變換關系:Y=?0.2990R+0.5870G+0.1140B-14-《數(shù)字圖像處理》實驗報告（一）U=-0.1687R-0.3313G+0.5000B?+?128V=?0.5000R

6、-0.4187G-0.0813B?+?128反變換關系:R=?1.0Y?+?0???????+1.402??(V-128)G=?1.0Y?-?0.34413(U-128)-0.71414(V-128)B=?1.0Y?+?1.772??(U-128)+0另一種變換關系:Y?=?<(R?+?2G?+?B)/4>U?=?R?-?GV?=?B?-?G反變換:G?=?Y?-?<(U?+V)/4>R?=?U?+?GB?=?V?+?G說明:式中表示<=W的最大整數(shù)3.RGB與HSV(HSB)的轉(zhuǎn)換公式用RGB來表示顏色雖然方便，但是兩個相近的顏色的RGB值卻可能相差十萬八千

7、里。用HSV(Hue色相、Saturation飽和度、Value(Brightness)明度，也叫HSB)來表示顏色就比較符合人們的習慣。RGB到HSV(HSB)的轉(zhuǎn)換:HSV(HSB)到RGB的轉(zhuǎn)換:-14-《數(shù)字圖像處理》實驗報告（一）-14-《數(shù)字圖像處理》實驗報告（一）2、請給出本實驗的核心源碼（Matlab或C語言）：1.真彩色圖像轉(zhuǎn)灰度圖像RGB=imread('img.bmp','bmp');%讀入彩色圖片figure(1),imshow(RGB),title('彩色圖');%顯示彩色圖片I=rgb2gray(RGB);%彩色轉(zhuǎn)化成灰度圖figur