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2022-11-24
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北京化工大学
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色彩空间...................................................................................................................................1
OpenCV 的用途 ........................................................................................................................2
滤波...........................................................................................................................................3
图像特征...................................................................................................................................3
视频...........................................................................................................................................4
光线跟踪...................................................................................................................................5
游戏引擎...................................................................................................................................6
GPU ...........................................................................................................................................7
色彩空间
色彩是人的眼睛对于不同频率的光线的不同感受，色彩既是客观存在的（不同频率的光）
又是主观感知的，有认识差异。所以人类对于色彩的认识经历了极为漫长的过程，直到近代
才逐步完善起来，但至今，人类仍不能说对色彩完全了解并准确表述了，许多概念不是那么
容易理解。“色彩空间”一词源于西方的“Color Space”，又称作“色域”，色彩学中，人们建
立了多种色彩模型，以一维、二维、三维甚至四维空间坐标来表示某一色彩，这种坐标系统
所能定义的色彩范围即色彩空间。我们经常用到的色彩空间主要有RGB、CMYK、Lab 等。
许多人都知道在绘画时可以使用红色、黄色和蓝色这三种原色生成不同的颜色，这些颜
色就定义了一个色彩空间。我们将品红色的量定义为 X 坐标轴、青色的量定义为 Y 坐标轴、
蓝色的量定义为 Z 坐标轴，这样就得到一个三维空间，每种可能的颜色在这个三维空间中
都有唯一的一个位置。
但是，这并不是唯一的一个色彩空间。例如，当在计算机监视器上显示颜色的时候，通
常使用 RGB（红色、绿色、蓝色）色彩空间定义，这是另外一种生成同样颜色的方法，红色、
绿色、蓝色被当作 X、Y 和 Z 坐标轴。另外一个生成同样颜色的方法是使用色相（X 轴）、
饱和度（Y 轴）和明度（Z 轴）表示，这种方法称为 HSB 色彩空间。另外还有许多其它的
色彩空间，许多可以按照这种方法用三维（X、Y、Z）、更多或者更少维表示，但是有些根本
不能用这种方法表示。RGB 色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝
(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB 即是代表
红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运
用最广的颜色系统之一。
YUV 主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。与 RGB 视频信
号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽（RGB 要求三个独立的视频信号同时传
输）。其中“Y”表示明亮度（Luminance 或 Luma），也就是灰阶值；而“U”和“V” 表示的
则是色度（Chrominance 或 Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。
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