真彩色图转灰度图与RGB转HSV

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1、《数字图像处理》实验报告（一）学号：________121310401______姓名：_________赵华婧专业：机械设计制造及其自动化课序号：__________0计算机科学与技术学院《数字图像处理》实验报告（一）实验1颜色空间变换一、实验学时：4学时（本部分占实验成绩的20%）二、实验目的：1、理解并掌握颜色的原理及相互之间的转换算法；2、掌握并编程实现颜色空间的互相转换；3、学会Matlab有关图像处理的基本操作。三、必须学习与掌握的知识点：颜色空间的特性及相互转换。四、实验题目：1.真彩色

2、图像转换成8位灰度图像；2.编程实现图像由RGB色彩空间到YUV的变换。（注：输入为RGB空间的彩色图像，输出图像将Y、U、V三个通道分别显示）。五、思考题：（选做，有加分）颜色空间的表示方法有很多种。例如，常说的真彩色图像指的就是24位RGB图像。而CMYK颜色表示则常用于印刷、油画等。还有很多种其他的表示方法，如HSI、HSV、YCbCr等。它们与RGB之间均有相应的转换公式。除了完成实验题目之外，建议大家尝试完成如下实验思考题：1、RGBàYCbCr，要求转换得到的三个通道分别显示；2、RGBà

3、HSV，要求转换得到的三个通道分别显示；六、实验报告：请按照要求完成下面报告内容并提交相关材料。-14-《数字图像处理》实验报告（一）1、请详细描述本实验的原理：1.24位真彩色图转换灰度图的原理彩色位图是由R/G/B三个分量组成，如果是24位真彩图，则每个点是由三个字节分别表示R/G/B，所以这里直接跟着图像的色彩信息；灰度图是指只含亮度信息，不含色彩信息的图象，就象我们平时看到的黑白照片：亮度由暗到明，变化是连续的。因此，要表示灰度图，就需要把亮度值进行量化。通常划分成0到255共256个级别，其

4、中0最暗(全黑)，255最亮(全白)。在表示颜色的方法中，YUV的表示方法，Y分量的物理含义就是亮度，Y分量包含了灰度图的所有信息，只用Y分量就能完全能够表示出一幅灰度图来。24位真彩色的图像直接使用像素表示颜色，不带调色板，只需要把图像数据按每个点的位数都转换成相同的灰度值即可2.RGB转YUV在表示颜色的方法中，除了RGB外，还有一种叫YUV的表示方法。电视信号中用的就是一种类似于YUV的颜色表示方法。其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值；而“U”与“V”表示的则是色

5、度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱与度，用于指定像素的颜色。“亮度”是透过RGB输入信号来建立的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。“色度”则定义了颜色的两个方面─色调与饱与度，分别用Cr与Cb来表示。其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异。从RGB到YUV空间的Y转换公式为：Y=0.299R+0.587G+0.114BRGB图象存储机制:R:表示红色信息,占用1个字节(

6、8bit)G:表示绿色信息,占用1个字节(8bit)B:表示蓝色信息,占用1个字节(8bit)R:G:B = 8:8:8 YUV与RGB图象之间的变换关系:Y= 0.2990R+0.5870G+0.1140B-14-《数字图像处理》实验报告（一）U=-0.1687R-0.3313G+0.5000B + 128V= 0.5000R-0.4187G-0.0813B + 128反变换关系:R= 1.0Y + 0       +1.402  (V-128)G= 1.0Y - 0.34413(U-128)-0.

7、71414(V-128)B= 1.0Y + 1.772  (U-128)+0另一种变换关系:Y = <(R + 2G + B)/4>U = R - GV = B - G反变换:G = Y - <(U +V)/4>R = U + GB = V + G说明:式中表示<=W的最大整数3.RGB与HSV(HSB)的转换公式用RGB来表示颜色虽然方便，但是两个相近的颜色的RGB值却可能相差十万八千里。用HSV(Hue色相、Saturation饱与度、Value(Brightness)明度，也叫HSB)来表

8、示颜色就比较符合人们的习惯。RGB到HSV(HSB)的转换:HSV(HSB)到RGB的转换:-14-《数字图像处理》实验报告（一）-14-《数字图像处理》实验报告（一）2、请给出本实验的核心源码（Matlab或C语言）：1.真彩色图像转灰度图像RGB=imread('img.bmp','bmp');%读入彩色图片figure(1),imshow(RGB),title('彩色图');%显示彩色图片I=rgb2gray(RGB);%彩色转化成灰度图figur