共享一个实现数字图像处理中各种颜色空间互相转换的类,有图有真相!HIS,HSV,YUV,YIQ,CMYK......

[Trent1985]

今天写了一个不同颜色空间相互转换的类,觉得还可以,跟大家分享一下,喜欢数字图像处理的朋友们可以看下,这个类可以实现HIS,HSV,YUV,XYZ,YIQ,CMYK颜色空间与RGB颜色空间的相互转换,本人在这里只给出HIS的图像实例，这里只对H分量进行了调整，下面先看结果：




免费下载地址：
http://download.csdn.net/detail/trent1985/4743052
给出部分代码，由于CSDN上传代码内容不超过10000个字符，没办法呵呵。。。。。。

csharp
private Bitmap srcBitmap = null;
        public TImageColorspace(Bitmap tempBitmap)
        {
            srcBitmap = tempBitmap;
        }
        public byte[]RGBValue()
        {
            try
            {
                int w = srcBitmap.Width;
                int h = srcBitmap.Height;
                byte[] imageData = new byte[w * h * 3];
                Bitmap dstBitmap = new Bitmap(srcBitmap.Width, srcBitmap.Height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);
                System.Drawing.Imaging.BitmapData srcData = srcBitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, w, h), System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);
                unsafe
                {
                    byte* pIn = (byte*)srcData.Scan0.ToPointer();
                    byte* p;
                    int stride = srcData.Stride;
                    int r, g, b;
                    for (int y = 0; y < h; y++)
                    {
                        for (int x = 0; x < w; x++)
                        {
                            p = pIn;
                            r = p[2];
                            g = p[1];
                            b = p[0];
                            imageData[x * 3 + y * w * 3] = (byte)b;
                            imageData[x * 3 + 1 + y * w * 3] = (byte)g;
                            imageData[x * 3 + 2 + y * w * 3] = (byte)r;
                            pIn += 3;                       
                        }
                        pIn += srcData.Stride - w * 3;
                    }
                    srcBitmap.UnlockBits(srcData);
                    return imageData;
                }
            }
            catch (Exception e)
            {
                MessageBox.Show(e.Message.ToString());
                return null;
            }
        }

        public double[] HISValue()
        {
            try
            {
                int w = srcBitmap.Width;
                int h = srcBitmap.Height;
                double[] imageData = new double[w * h * 3];
                Bitmap dstBitmap = new Bitmap(srcBitmap.Width, srcBitmap.Height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);
                System.Drawing.Imaging.BitmapData srcData = srcBitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, w, h), System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);
                unsafe
                {
                    byte* pIn = (byte*)srcData.Scan0.ToPointer();
                    byte* p;
                    int stride = srcData.Stride;
                    double r, g, b;
                    double hV = 0, degree = 0, iV = 0, sV = 0;
                    for (int y = 0; y < h; y++)
                    {
                        for (int x = 0; x < w; x++)
                        {
                            p = pIn;
                            r = (double)p[2] / 255.0;
                            g = (double)p[1] / 255.0;
                            b = (double)p[0] / 255.0;
                            degree = Math.Acos(0.5 * ((r - g) + (r - b)) / Math.Sqrt((r - g) * (r - g) + (r - b) * (g - b) + 0.0000001)) / (2 * Math.PI);
                            hV = (b <= g) ? degree : 1.0 - degree;
                            iV = (double)(r + g + b) / 3.0;
                            sV = 1.0 - 3.0 * (double)Math.Min(r, Math.Min(g, b)) / (double)(r + g + b + 0.00000001);
                            imageData[x * 3 + y * w * 3] = hV;
                            imageData[x * 3 + 1 + y * w * 3] = iV;
                            imageData[x * 3 + 2 + y * w * 3] = sV;
                            pIn += 3;
                        }
                        pIn += srcData.Stride - w * 3;
                    }
                    srcBitmap.UnlockBits(srcData);
                    return imageData;
                }
            }
            catch (Exception e)
            {
                MessageBox.Show(e.Message.ToString());
                return null;
            }
        }
        public static double[] RGBtoHIS(byte[] rgbValue, int w, int h)
        {
            double[] hisValue = new double[w * h * 3];
            double r = 0, g = 0, b = 0;
            double hV = 0, degree = 0, iV = 0, sV = 0;
            for (int y = 0; y < h; y++)
            {
                for (int x = 0; x < w; x++)
                {
                    b = rgbValue[x * 3 + y * w * 3] / 255.0;
                    g = rgbValue[x * 3 + 1 + y * w * 3] / 255.0;
                    r = rgbValue[x * 3 + 2 + y * w * 3] / 255.0;
                    degree = Math.Acos(0.5 * ((r - g) + (r - b)) / Math.Sqrt((r - g) * (r - g) + (r - b) * (g - b) + 0.0000001)) / (2 * Math.PI);
                    hV = (b <= g) ? degree : 1.0 - degree;
                    iV = (double)(r + g + b) / 3.0;
                    sV = 1.0 - 3.0 * (double)Math.Min(r, Math.Min(g, b)) / (double)(r + g + b + 0.00000001);
                    hisValue[x * 3 + y * w * 3] = hV;
                    hisValue[x * 3 + 1 + y * w * 3] = iV;
                    hisValue[x * 3 + 2 + y * w * 3] = sV;
                }
            }
            return hisValue;
        }
        public static byte[] HIStoRGB(double[] hisValue, int w, int h)
        {
            byte[] rgbValue = new byte[w * h * 3];
            double hV = 0, iV = 0, sV = 0;
            double r = 0, g = 0, b = 0;
            for (int j = 0; j < h; j++)
            {
                for (int i = 0; i < w; i++)
                {
                    hV = hisValue[i * 3 + j * w * 3];
                    iV = hisValue[i * 3 + 1 + j * w * 3];
                    sV = hisValue[i * 3 + 2 + j * w * 3];
                    hV = hV * 2 * Math.PI;
                    if (hV >= 0 && hV < 2*Math .PI/3)
                    {
                        r = (double)(iV * (1.0 + (sV * Math.Cos(hV) / Math.Cos(Math .PI/3-hV))));
                        b = (double)(iV * (1.0 - sV));
                        g = (double)(3.0 * iV - r - b);
                    }
                    else if (hV >= 2*Math.PI/3 && hV < 4*Math .PI/3)
                    {
                        g = (double)(iV * (1.0 + sV * Math.Cos(hV-2*Math .PI/3) / Math.Cos(Math.PI-hV)));
                        r = (double)(iV * (1.0 - sV));
                        b = (double)(3.0 * iV - r - g);
                    }
                    else 
                    {
                        g = (double)(iV * (1.0 - sV));
                        b = (double)(iV * (1.0 + sV * Math.Cos(hV-4*Math .PI/3) / Math.Cos(5*Math.PI/3-hV)));
                        r = (double)(3.0 * iV - g - b);
                    }
                    rgbValue[i * 3 + j * w * 3] = (byte)(Math .Min(255,b * 255.0));
                    rgbValue[i * 3 + 1 + j * w * 3] = (byte)(Math .Min(255,g * 255.0));
                    rgbValue[i * 3 + 2 + j * w * 3] = (byte)(Math .Min(255,r * 255.0));
                }
            }
            return rgbValue;
        }

[laviewpbt]

速度 需要继续优化。

[Trent1985]

引用 1 楼 laviewpbt 的回复:

速度 需要继续优化。

是滴。。。

[laviewpbt]

用C#做图像的人估计不多，我看你还算常回答图像方面的问题的。 其实C#的unsafe 模式下的处理速度和VC6在质上基本没有任何区别，有可能还会快些（编译器的优化能力可能更强），不晓得为什么研究的人这么少。 最近在研究C#的图像处理功能，以前一直在用VB6做图像，同样算法C#可以比VB6做到快50%，有同样的兴趣的朋友 加个QQ 聊聊。 QQ:33184777

[Trent1985]

引用 3 楼 laviewpbt 的回复:

用C#做图像的人估计不多，我看你还算常回答图像方面的问题的。 其实C#的unsafe 模式下的处理速度和VC6在质上基本没有任何区别，有可能还会快些（编译器的优化能力可能更强），不晓得为什么研究的人这么少。 最近在研究C#的图像处理功能，以前一直在用VB6做图像，同样算法C#可以比VB6做到快50%，有同样的兴趣的朋友 加个QQ 聊聊。 QQ:……

呵呵,志同道合阿,我一直在做C#数字图像处理的,可惜了解的不深入,记下你QQ了,回头聊!

[houshannanhai]

我看了 你程序的RGB转his的部分。有一个问题，你所用的转化公式是RGB转HSV的，并不是RGB转HIS 我不知道你在这里是认为HIS就是HSV或者近似两者相等还是别的原因？ 因为从定义上来看 两者确实很接近，但毕竟还是两种不同的模型。

[houshannanhai]

这个 是 RGB转化为HIS的公式