一種基于FPGA的彩色圖像增強系統的設計

　　在立方體內任取一點(diǎn)P，它與灰度軸確定一個(gè)平面。根據顏色學(xué)的理論，所有顏色都是由位于那些顏色定義的三角形內的3種顏色產(chǎn)生的，在這個(gè)平面內，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的，所以這個(gè)平面內的點(diǎn)具有與P點(diǎn)相同的色調，即等色調面。直觀(guān)地說(shuō)，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，飽和度越強；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(méi)有彩色。

　　實(shí)際上，用垂直于灰度軸的平面內的彩色點(diǎn)軌跡來(lái)表示HSI空間(等亮度面)。當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(chēng)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，而向量長(cháng)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所有點(diǎn)的亮度I。于是得到由RGB到HSI的轉換關(guān)系：

　　1．2．2 色飽和度增強算法

　　HSI模型可以方便地對色調和飽和度進(jìn)行調整，但是其運算比較復雜，很難用硬件來(lái)實(shí)現。不過(guò)根據其原理，可以直接在RGB空間進(jìn)行色飽和度的調整。這里假設RGB立方體內任一點(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*，這是一條等色調線(xiàn)，如圖3所示。