конвертировать BGR в Lab без OpenCV

Имея небольшой опыт работы с цветовыми пространствами, я использовал следующий код для преобразования изображения BGR (массив символов без знака, где каждый канал находится в диапазоне от 0 до 255) в цветовое пространство лаборатории:

double F(double input) // function f(...), which is used for defining L, a and b changes within [4/29,1]
{
if (input > 0.008856)
return (pow(input, 0.333333333)); // maximum 1
else
return ((841/108)*input + 4/29);  //841/108 = 29*29/36*16
}

// RGB to XYZ
void RGBtoXYZ(uchar R, uchar G, uchar B, double &X, double &Y, double &Z)
{
// RGB Working Space: sRGB
// Reference White: D65
X = 0.412453*R + 0.357580*G + 0.189423*B; // maximum value = 0.959456 * 255 = 244.66128
Y = 0.212671*R + 0.715160*G + 0.072169*B; // maximum value = 1 * 255 = 255
Z = 0.019334*R + 0.119193*G + 0.950227*B; //  maximum value = 1.088754 * 255 = 277.63227
}

// XYZ to CIELab
void XYZtoLab(double X, double Y, double Z, double &L, double &a, double &b)
{
const double Xo = 244.66128; // reference white
const double Yo = 255.0;
const double Zo = 277.63227;
L = 116 * F(Y / Yo) - 16; // maximum L = 100
a = 500 * (F(X / Xo) - F(Y / Yo)); // maximum
b = 200 * (F(Y / Yo) - F(Z / Zo));
}

// RGB to CIELab
void RGBtoLab(double R, double G, double B, double &L, double &a, double &b)
{
double X, Y, Z;
RGBtoXYZ(R, G, B, X, Y, Z);
XYZtoLab(X, Y, Z, L, a, b);
}

Я преобразовал полученное лабораторное изображение в BGR (используя cvtcolor), чтобы отобразить его с помощью OpenCV, используя следующий код (я не хочу выполнять преобразование с использованием OpenCV, я просто использовал его для отображения результатов. По сути, я хотел чтобы понять, как работает преобразование цветового пространства):

// Lchannel, Achannel, Bchannel are arrays of type double
cv::Mat temp64bitL(height, width, CV_64FC1, Lchannel);
cv::Mat temp32bitL;
temp64bitL.convertTo(temp32bitL, CV_32F);

cv::Mat temp64bitA(height, width, CV_64FC1, Achannel);
cv::Mat temp32bitA;
temp64bitA.convertTo(temp32bitA, CV_32F);
cv::Mat temp64bitB(height, width, CV_64FC1, Bchannel);
cv::Mat temp32bitB;
temp64bitB.convertTo(temp32bitB, CV_32F);
cv::Mat chan[3] = {
temp32bitL, temp32bitA, temp32bitB
};
cv::Mat merged;
cv::merge(chan, 3, merged);
cv::Mat BGRImage;
cv::cvtColor(merged, BGRImage, CV_Lab2BGR, 3);

Тем не мение, вычисленное изображение отличается от оригинальное изображение. это из-за проблемы в коде?

0

Решение

Ваш код содержит ошибку в double F(double input), Он не работает должным образом из-за целочисленного деления, которое у вас есть. Возможно, вы захотите изменить функцию, чтобы прочитать что-то вроде ниже. Обратите внимание double кастинги, чтобы заставить деления работать в области с плавающей запятой, и использование cbrt вместо pow,

#include <cmath>

double F(double input) // function f(...), which is used for defining L, a and b
// changes within [4/29,1]
{
if (input > 0.008856)
return std::cbrt(input); // maximum 1 --- prefer cbrt to pow for cubic root
else
return ((double(841) / 108) * input +
double(4) / 29); // 841/108 = 29*29/36*16
}

Тогда еще одной проблемой могут быть ссылочные значения, которые вы используете для пространства XYZ. У нас есть следующие эталонные значения, взятые из D65 / CIE-1931:

double Xo = 95.047;
double Yo = 100;
double Zo = 108.883;

Тогда наш RGBtoXYZ преобразование работало так:

template <class float_t> struct Convert<XYZ<float_t>> {
template <class real_t> static XYZ<float_t> from(const RGB<real_t> &rhs) {
// Assume RGB has the type invariance satisfied, i.e., channels \in [0,255]
float_t var_R = float_t(rhs.comp1()) / 255;
float_t var_G = float_t(rhs.comp2()) / 255;
float_t var_B = float_t(rhs.comp3()) / 255;

var_R = (var_R > 0.04045) ? std::pow((var_R + 0.055) / 1.055, 2.4)
: var_R / 12.92;
var_G = (var_G > 0.04045) ? std::pow((var_G + 0.055) / 1.055, 2.4)
: var_G / 12.92;
var_B = (var_B > 0.04045) ? std::pow((var_B + 0.055) / 1.055, 2.4)
: var_B / 12.92;

var_R *= 100;
var_G *= 100;
var_B *= 100;

return XYZ<float_t>{var_R * float_t(0.4124) + var_G * float_t(0.3576) +
var_B * float_t(0.1805),
var_R * float_t(0.2126) + var_G * float_t(0.7152) +
var_B * float_t(0.0722),
var_R * float_t(0.0193) + var_G * float_t(0.1192) +
var_B * float_t(0.9505)};
}
};

где RGB Предполагалось, что его каналы находятся в допустимом диапазоне, как указано в комментарии. Затем XYZtoLAB Функция у нас такая же, за исключением cbrt и эталонное значение изменяется.

РЕДАКТИРОВАТЬ. Выше цифры получены из EasyRGB по математике стр. Вы можете найти преобразование из sRGB в XYZ и XYZ в Lab на странице с таблицей справочных значений XYZ. Мы использовали набор для «Дневного света, sRGB, Adobe RGB».

0

Другие решения

Других решений пока нет …