258 数字图像处理（第三版） 正如例6.1中讨论的那样，一幅RGB彩色图像可被看成3幅单色亮度图像（表示红色、绿色和蓝 色)，因此，我们应能从一幅RGB图像中提取出强度并不奇怪。如果我们使用图6,7中的彩色立方体。 让白色顶点(1,1,1)在黑色顶点0,0,0)上方直接面对它，如图6.12(a所示，则这一点就更加清楚了。联 系图6.7可知，强度（灰度级）是沿连接这两个顶点的直线分布的。如图6.12的排列所示.连接黑色顶 点和白色顶点的直线（灰度轴）是垂直的。这样，如果我们要确定图6.12中任何彩色点的强度分量，可 以简单地通过一个垂直于强度轴并包含该彩色点的平面，该平面与强度轴的交点就给出了范围0.】 内的强度值。稍微思考一下，我们还注意到，一种颜色的饱和度（纯度）以强度轴的距离为函数而增 大。事实上，强度轴上点的饱和度为零，事实证明沿着这条轴线的所有点都是灰度 ab 色 白色 黑色 图6.12RGB模型和HSI模型间的概念关系 为了解如何从给定的RGB点来确定色调，考虑图6.12b),图中显示了由3个点（黑、白和青）定 义的一个平面。黑点和白点包含在平面内的事实告诉我们强度轴也包含在这个平面内。进一步，我们 看到，包含在由强度轴和立方体边界定义的平面段内的所有点都有相同的色调（在这种情形下为青 色)。回顾6.1节可得到相同的结论，即所有颜色都是由位于这些颜色定义的三角形中的3种颜色产 生的。如果这些点中的两点是黑点和白点，第三点是一个彩色点，那么三角形上的所有点都有相同的 色调，因为黑分量和白分量不能改变色调（当然，这个三角形中的点的强度和饱和度是不同的）。通过 关于垂直强度轴旋转阴影平面，可得到不同的色调。从这些概念可以得出这样的结论：形成HSI空 间所要求的色调、饱和度和强度值可由RGB彩色立方体得到。也就是说，通过计算前面讨论中描选 和推导的几何公式，我们可将任何RGB点转换为相应的HSI彩色模型中的点。 关于图6.12中的立方体结构及其对应的HSI彩色空间，要记住的一个关键点是，HSI空间由一个 垂直强度轴和位于与该强度轴垂直的平面内的彩色点的轨迹表示。当平面沿强度轴上下移动加时.由每 个平面与立方体表面构成的横截面定义的边界不是三角形就是六边形。这种情况如图6.13()所示， 沿其灰度轴向下看，这一点就会清楚得多。在这个平面中，我们可以看到原色是按120分隔的， 次色与原色相隔60°，这意味着二次色之间也相隔120°。图6.13(6)显示了相同的六边形和任意一个 彩色点（显示为一个点）。该点的色调由来自某参考点的一个角度决定。通常（并非总是如此），与红轴 的0°角指定为0色调，从这里开始色调逆时针增长。饱和度（距垂直轴间的距离）是从原点到该点的 向量长度。注意，原点是由该彩色平面的横截面与垂直强度轴来定义的。HS彩色空间的重要分量是 垂直强度轴、到-一个彩色点的向量长度和该向量与红轴的夹角。因此.如图6.13(c)和图6.13()所示 HS平面以刚刚时论的六边形、三角形，甚至一个圆形的形式出现也很常见。实际上选择什么形状无 圆防围