一种基于FPGA的彩色图像增强系统的设计
在立方体内任取一点P,它与灰度轴确定一个平面。根据颜色学的理论,所有颜色都是由位于那些颜色定义的三角形内的3种颜色产生的,在这个平面内,三角形的3个顶点分别是黑色、白色和P的颜色,而黑色和白色是不能改变色调的,所以这个平面内的点具有与P点相同的色调,即等色调面。直观地说,越靠近灰度轴的点,颜色越淡,所以色饱和度的定义就是该点与灰度轴的距离:距离越远,饱和度越强;距离越近,饱和度越弱;距离为0则饱和度也为0,这时就完全没有彩色。
实际上,用垂直于灰度轴的平面内的彩色点轨迹来表示HSI空间(等亮度面)。当平面沿灰度轴上下移动时,由于立方体边界的切割而构成的横截面所决定的边界呈三角形或呈六边形。这里以六边形为例,如图2所示。
由图2看出,三原色是按120°分割的,青、品红和黄被称为二次色,也是按120°分割,一次色与二次色之间相隔60°。图中任给出一点Q,若以红轴作参考,则Q向量与红轴的夹角H决定其色调,而向量长度S决定其饱和度,整个平面在灰度轴上的位置决定了平面内所有点的亮度I。于是得到由RGB到HSI的转换关系:
1.2.2 色饱和度增强算法
HSI模型可以方便地对色调和饱和度进行调整,但是其运算比较复杂,很难用硬件来实现。不过根据其原理,可以直接在RGB空间进行色饱和度的调整。这里假设RGB立方体内任一点P(r,g,b),容易求出其在灰度轴上的投影点P*,连接P和P*,这是一条等色调线,如图3所示。
评论