一種基于FPGA的彩色圖像增強(qiáng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　在立方體內(nèi)任取一點(diǎn)P，它與灰度軸確定一個(gè)平面。根據(jù)顏色學(xué)的理論，所有顏色都是由位于那些顏色定義的三角形內(nèi)的3種顏色產(chǎn)生的，在這個(gè)平面內(nèi)，三角形的3個(gè)頂點(diǎn)分別是黑色、白色和P的顏色，而黑色和白色是不能改變色調(diào)的，所以這個(gè)平面內(nèi)的點(diǎn)具有與P點(diǎn)相同的色調(diào)，即等色調(diào)面。直觀地說，越靠近灰度軸的點(diǎn)，顏色越淡，所以色飽和度的定義就是該點(diǎn)與灰度軸的距離：距離越遠(yuǎn)，飽和度越強(qiáng)；距離越近，飽和度越弱；距離為0則飽和度也為0，這時(shí)就完全沒有彩色。

　　實(shí)際上，用垂直于灰度軸的平面內(nèi)的彩色點(diǎn)軌跡來表示HSI空間(等亮度面)。當(dāng)平面沿灰度軸上下移動(dòng)時(shí)，由于立方體邊界的切割而構(gòu)成的橫截面所決定的邊界呈三角形或呈六邊形。這里以六邊形為例，如圖2所示。

　　由圖2看出，三原色是按120°分割的，青、品紅和黃被稱為二次色，也是按120°分割，一次色與二次色之間相隔60°。圖中任給出一點(diǎn)Q，若以紅軸作參考，則Q向量與紅軸的夾角H決定其色調(diào)，而向量長度S決定其飽和度，整個(gè)平面在灰度軸上的位置決定了平面內(nèi)所有點(diǎn)的亮度I。于是得到由RGB到HSI的轉(zhuǎn)換關(guān)系：

　　1．2．2 色飽和度增強(qiáng)算法

　　HSI模型可以方便地對(duì)色調(diào)和飽和度進(jìn)行調(diào)整，但是其運(yùn)算比較復(fù)雜，很難用硬件來實(shí)現(xiàn)。不過根據(jù)其原理，可以直接在RGB空間進(jìn)行色飽和度的調(diào)整。這里假設(shè)RGB立方體內(nèi)任一點(diǎn)P(r，g，b)，容易求出其在灰度軸上的投影點(diǎn)P*，連接P和P*，這是一條等色調(diào)線，如圖3所示。