色彩空间类型---OpenCV-Python开发指南（7）

在前面，我们只介绍了三种图像的类型，分别位二值图像、灰度图像以及RGB图像。但我们现在常用的图像肯定是RGB图像，不过它只是色彩空间的一种类型，在实际的图像中，还有许多其他的色彩空间，对于会PS的读者来说肯定不会陌生。

比如GRAY色彩空间（灰度图像），XYZ色彩空间，YCrCb色彩空间，HSV色彩空间，HLS色彩空间，CIEL a b 色彩空间，CIEL u v 色彩空间，Bayer色彩空间等。

每个图像都有其擅长处理的内容，因此我们要掌握这些色彩空间图像的转换，以便后续更方便的处理图像的问题。

GRAY就是我们前面介绍的灰度图像，通常指8位灰度图像，其具有256个灰度级，像素值范围位[0,255]。

RGB转换位GRAY的数学公式如下：

Gray=0229 R+0587 G+0114B

而图像有GRAY色彩空间转换为RGB色彩空间时，最终所有通道的值都是相同的，其处理方式如下：

R=Gray

G=Gray

B=Gray

XYZ色彩空间是由CIE（International Commission on Illumination）定义的，是一种更便于计算的色彩空间，它不像RGB转换位GRAY，只能单向转换，XYZ色彩空间与RGB转换不会丢失任何值。

将RGB色彩空间转换为XYZ色彩空间，其转换公式为：

将XYZ色彩空间转换为RGB色彩空间，其转换公式为：

人眼视觉系统对颜色的敏感度要低于对亮度的敏感度。在传统的RGB色彩空间内，RGB三原色具有相同的重要性，但是忽略了亮度的信息。所以，才有了YCrCb色彩空间。

在YCrCb色彩空间中，Y代表光源的亮度，色度信息保存在Cr和Cb中，其中，Cr表示红色分量信息，Cb表示蓝色分量信息。

亮度给出了颜色亮或暗的程度信息，该信息可以通过照明中强度成分的加权和来计算。在RGB光源中，绿色分量的影响最大，蓝色分量的影响最小。

从RGB色彩空间转换YCrCb色彩空间的数学公式如下：

Y=0229 R+0587 G+0114B

Cr=(R-Y)0713+delta

Cb=(B-Y)0564+delta

其中delta的值为：

从YCrCb色彩空间转RGB数学公式如下：

R=Y+1403(Cr-delta)

G=Y-0714 (Cr-delta)-0344 (Cb-delta)

B=Y+1773(Cb-delta)

RGB是从硬件的角度提出的颜色模型，在与人眼匹配的过程中可能存在一定的差异。而HSV色彩空间是一种面向视觉感知的颜色模型。HSV色彩空间是从心理学和视觉的角度出发，指出人眼色彩知觉主要包含3个要素：色调，饱和度，亮度。

说到这里，相信用过PS的都应该清楚HSV到底能干什么了吧？不过，我们还是介绍一些这3个要素，毕竟本篇博文就是专门将色彩空间理论知识的，不能有空缺。

色调（H）：指光的颜色，色调与混合光谱中的主要光波长相关，例如“赤橙黄绿青蓝紫”分别表示不同的色调。如果从波长的角度考虑，不同的波长的光表现为不同的颜色，实际上它们体现的是色调的差异。

饱和度（S）：指色彩的深浅层度，相对于纯净度，或一种颜色混合白光的数量。纯谱色是全饱和的，像深红色（红加白）和淡紫色（紫加白）这样的彩色是欠饱和的，饱和度与所加白光的数量成反比。

亮度（V）：反映的是人眼感受到的光的明暗程度，该指标与物体的反射度有关。对于色彩来讲，如果在其中掺入的白色越多，则其亮度越高；如果在其掺入的黑色越多，则亮度越低。

在具体的实现上，我们将物理空间的颜色分布在圆周上，不同的角度代表不同的颜色。因此，通过调整色调值，我们就能选取不同的颜色，色调的取值范围为[0，360]。色调取值不同，颜色也不同，具体如下表所示：

饱和度的值为[0,1]，饱和度的值为0时，只有灰度，饱和度越大，颜色值越丰富。至于亮度，其取值范围也是[0,1]。

例如，博主现在取色调=0，饱和度=1，亮度=1，就可以提取色彩深红色。

介绍完理论知识，HSV与上面的色彩空间一样，也需要与RGB进行转换，不过，我们这里转换之前，需要先将RGB色彩空间的值转换到[0,1]之间，然后在进行处理。具体处理如下：

V=max(R,G,B) 亮度

这里，H的计算结果可能小于0，如果出现这种情况，则需要对H进一步的处理计算。如下所示：

上述公式计算的结果肯定与前面说的色调，亮度，饱和度的范围一致。至于HSV转RGB，感兴趣的可以参考开发文档。

HLS与HSV色彩空间类似，都具有3要素。只是HLS色彩空间就L与V不同，其中HLS色彩空间的L（光亮度/明度）替换了亮度。

那么什么是光亮度/明度呢？

其实，光亮度/明度是用来控制色彩的明暗变换，它的取值范围同样也是[0,1]。我们在程序中，可以通过光亮度/明度的大小来衡量有多少光线从物体表面反射出来。光亮度/明度对于眼睛感知颜色很重要，因为当一个具有色彩的物体处于光线太强或者太暗的地方时，眼睛是无法准确获取物体颜色的。

说实话，编辑公式有点费劲，感兴趣的自己查询开发文档，后续在python中开发，我们都是使用cv2cvtColor()进行转换的。使用起来，你只需要了解其到底做什么的，并不需要知道其内部如何实现，但内部实现，就是上面的这些数学公式。

CIEL a b色彩空间是均匀色彩空间模型，它是面向视觉感知的颜色模型。从视觉感知均匀的角度来讲，人所感知到的两种颜色的区别程度，应该与这两种颜色在色彩空间中的距离成正比。在某个色彩空间中如果人所观察的两种颜色的区别程度，与这两种颜色在该色彩空间中对应的点之间的欧式距离成正比，则称该色彩空间为均匀色彩空间。

CIEL a b 色彩空间中的L分量用于表示像素的亮度，取值范围为[0,100]，表示从纯黑到纯白；a 分量表示从红色到绿色的范围，取值范围为[-127,127]；b分量表示从**到蓝色的范围，取值范围为[-127127]。

由于CIEL a b 是在CIE的XYZ色彩空间上发展起来的，所以转换的时候，需要先将RGB转换为XYZ色彩空间，然后在转换为CIEL a b 。具体的数学公式感兴趣的查询开发文档。

CIEL u v 色彩空间同CIEL a b 色彩空间一样，是均匀的颜色模型。CIEL u v色彩空间与设备无关，适用于显示器显示和根据加色原理进行组合的场合，该模型中比较强调对红色的表示，即对红色的变化比较敏感，但对蓝色的变化不太敏感。

同样的，CIEL u v 色彩空间也需要先将RGB转换为XYZ色彩空间，然后在转换为CIEL u v ，具体公式感兴趣的可以查询开发文档。

Bayer色彩空间被广泛的应用在CCD和CMOS相机中。

色彩空间的理论知识，到这里基本就讲解完成了，感兴趣的可以自己扩展最后几个数学公式。

opencv怎么生成 opencv createsamplesexe

Math

C

Foxpro

可设一个二维数组a[5][3]存放五个人三门课的成绩。再设一个一维数组v[3]存放所求得各分科平均成绩，设变量average 为全组各科总平均成绩。编程如下：

main()

{

int i,j,s=0,average,v[3],a[5][3];

printf("input score\n");

for(i=0;i<3;i++)

{

for(j=0;j<5;j++)

{ scanf("%d",&a[j][i]);

s=s+a[j][i];}

v[i]=s/5;

s=0;

}

average =(v[0]+v[1]+v[2])/3;

printf("math:%d\nc languag:%d\ndbase:%d\n",v[0],v[1],v[2]);

printf("total:%d\n", average );

}

程序中首先用了一个双重循环。在内循环中依次读入某一门课程的各个学生的成绩，并把这些成绩累加起来，退出内循环后再把该累加成绩除以5送入v[i]之中，这就是该门课程的平均成绩。外循环共循环三次，分别求出三门课各自的平均成绩并存放在v数组之中。退出外循环之后，把v[0],v[1],v[2]相加除以3即得到各科总平均成绩。最后按题意输出各个成绩。

723 二维数组的初始化

二维数组初始化也是在类型说明时给各下标变量赋以初值。二维数组可按行分段赋值，也可按行连续赋值。

首先去OpenCV下载2411的文件包，该文件为exe格式的。下载完成后进行安装，选择需要的解压路径，本文将其解压到vs安装目录下。接下来对环境变量进行设置，首先在桌面计算机处右键选择属性。在d出的窗口中选择高级系统设置。选择环境变量。在 用户变量中 新建opencv,并根据解压路径将其值设置为bulid的路径。如果有path项，则选中对其编辑，在已有路径后添加VC12的bin路径，用英文下的分号隔开。我的路径为D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 120\opencv\build\x86\vc12\bin。设置完成后保存。同样在 系统变量 中的path中再将bin路径添加一遍，保存，此时需要重启系统才可完成设置。

没有添加环境变量吧，最好是把opencv dll的路径添加到环境变量路径，那么执行程序时会按路径搜索所需要的dll文件。

另外的办法就是把所有的dll拷到windows/system32文件夹下面，或者拷到自己编译出的exe文件相同文件夹

libopencvso文件的大小取决于使用的OpenCV库版本，不同版本libopencvso文件的大小也会有所不同。一般来说，libopencvso文件的大小大约在10MB~100MB之间。

”……“ was not declared in this scope。。。当出现这种问题的时候，一般是头文件不对，查一下你库存放的位置，版本不同 #include 后面写的都不同的

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