针对传统数学建模法无法实现CIELAB颜色信号向孟塞尔色序系统精确转换的问题,提出一种基于结构相似的分级转换算法。首先使用Pearson相关系数分析CIELAB颜色系统与孟塞尔色序系统间的结构关系,接着在此基础上采用分级转换的方式先后得到CIELAB颜色信号对应的孟塞尔明度V、色调 H 和彩度C 三色标,并在第二级转换求色标H时使用了一种多次插值求最小色差的新方法,以保证算法的计算精度。对2735组检验样本的测试结果表明,本文算法具有良好的计算精度和可靠性,并可被广泛应用于各类图像颜色信号处理系统中。