将图像数组转换为 RGB 到 HSL/HSV 并返回？

Question

readJPEG()我使用包中的彩色 jpg 图像进行读取jpeg。现在我在 R 中将图像作为三维数组（宽度、高度、通道）。

我想将这些图像数组转换为 HSL 或 HSV 颜色空间，对图像进行变异，然后再次将它们保存为 RGB 格式的 JPG。然而，由于图像非常大（5000 x 8000），循环遍历每个单元格会非常耗时。我找到了可以快速将图像转换为 HSV 颜色空间的软件包OpenImageR，但是，我对“饱和度”通道中的大负值感到困惑。此外，该包不包含将图像转换回来的功能。

是否有任何软件包可以执行从 RGB 到 HSL 或 HSV（以及反向）的快速转换？或者有没有其他方法可以快速进行转换？

这些是我目前尝试按元素转换为一个方向的尝试：

# load packages
library(jpeg)
library(plotwidgets)    

# load image
img <- readJPEG(img_path)
img <- img * 255
  
# new empty image
img_new <- array(NA, dim = dim(img))

# this takes way too long
for (img_row in 1:dim(img)[1]) {
  for (img_col in 1:dim(img)[2]) {
    img_new[img_row,img_col,] <- round(rgb2hsl(as.matrix(img[img_row,img_col,])))
  }
}

# this takes also way too long
for (img_row in 1:dim(img)[1]) {
  img_new[img_row,,] <- t(round(rgb2hsl(t(matrix(img[img_row,,], ncol = 3)))))
}

# this takes also ages
rgb_hsl_fun <- function(x) {
  as.numeric(rgb2hsl(matrix(x)))
}
img_hsl <- apply(X = img, MARGIN = c(1,2), FUN = rgb_hsl_fun)

Answer 1

整个事情做起来非常简单。colorspace为此使用库。

这是我的原始 img.jpg 文件。

这是代码。

library(jpeg)
library(colorspace)

#Reading a jpg file
img = readJPEG("img.jpg") * 255

#Row-by-row conversion
for(i in 1:dim(img)[1]){
  
  #Convert to HSV format
  hsv = RGB(img[i,,1], img[i,,2], img[i,,3]) |> as("HSV")
  
  #Mutation of H, S, V components
  attributes(hsv)$coords[,"H"] = attributes(hsv)$coords[,"H"]/2 
  attributes(hsv)$coords[,"S"] = attributes(hsv)$coords[,"S"]*.998 
  attributes(hsv)$coords[,"V"] = attributes(hsv)$coords[,"V"]-1 
  
  #Convert to RGB format and save to the current line.
  rgb = as(hsv, "RGB")
  img[i,,1] = attributes(rgb)$coords[,"R"]
  img[i,,2] = attributes(rgb)$coords[,"G"]
  img[i,,3] = attributes(rgb)$coords[,"B"]
}

#Save to JPG file
writeJPEG(img / 255, "img_hsv.jpg")

请注意，要获取各个 H、S、V（或 R、G、B）分量，您必须使用该coords属性。

正如你所看到的，我对组件H、S、V的突变如下：

• H = H / 2
• S = S * 0.998
• V = V-1

经过这次修改后，原始文件如下所示。

但是，如果您更喜欢在 HLS 调色板上进行突变，这是可能的。

#Reading a jpg file
img = readJPEG("img.jpg") * 255

#Row-by-row conversion
for(i in 1:dim(img)[1]){
  
  #Convert to HLS format
  hls = RGB(img[i,,1], img[i,,2], img[i,,3]) |> as("HLS")
  
  #Mutation of H, S, V components
  attributes(hls)$coords[,"H"] = attributes(hls)$coords[,"H"]/2 
  attributes(hls)$coords[,"L"] = attributes(hls)$coords[,"L"]/2 
  attributes(hls)$coords[,"S"] = attributes(hls)$coords[,"S"]/2 
  
  #Convert to RGB format and save to the current line.
  rgb = as(hls, "RGB")
  img[i,,1] = attributes(rgb)$coords[,"R"]
  img[i,,2] = attributes(rgb)$coords[,"G"]
  img[i,,3] = attributes(rgb)$coords[,"B"]
}

#Save to JPG file
writeJPEG(img / 255, "img_hls.jpg")

这是经过 H/2、L/2 和 S/2 转换的图像。

希望这就是您正在寻找的。