热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > 程序员 > 正文

彩色图转灰度图的原理

彩色图转灰度图的原理图像处理中,大部分的处理方法都需要事先把彩色图转换成灰度图才能进行相关的计算、识别。彩色图转换灰度图的原理如下:我们知道彩色位图是由RGB三个分量组成,其文件存储格式为

 

彩色图转灰度图的原理

 

 

 

图像处理中,大部分的处理方法都需要事先把彩色图转换成灰度图才能进行相关的计算、识别。

彩色图转换灰度图的原理如下:

我们知道彩色位图是由R/G/B三个分量组成,其文件存储格式为

BITMAPFILEHEADER+BITMAPINFOHEADER,紧跟后面的可能是:

如果是24位真彩图,则每个点是由三个字节分别表示R/G/B,所以这里直接跟着图像的色彩信息;

如果是8位(256色),4位(16色),1位(单色)图,则紧跟后面的是调色板数据,一个RGBQUAD类型的数组,其长度由BITMAPINFOHEADER.biClrUsed来决定。

然后后面紧跟的才是图像数据(24位图是真实的图像数据,其他的则是调色板的索引数据)。

灰度图是指只含亮度信息,不含色彩信息的图象,就象我们平时看到的黑白照片:亮度由暗到明,变化是连续的。因此,要表示灰度图,就需要把亮度值进行 量化。通常划分成0到255共256个级别,其中0最暗(全黑),255最亮(全白)。在表示颜色的方法中,除了RGB外,还有一种叫YUV的表示方法, 应用也很多。电视信号中用的就是一种类似于YUV的颜色表示方法。在这种表示方法中,Y分量的物理含义就是亮度,Y分量包含了灰度图的所有信息,只用Y分 量就能完全能够表示出一幅灰度图来。

 什么叫灰度图?任何颜色都有红、绿、蓝三原色组成,假如原来某点的颜色为RGB(R,G,B),那么,我们可以通过下面几种方法,将其转换为灰度:

  1.浮点算法:Gray= 0.299R+0.587G+0.114B 

  2.整数方法:Gray=(R*30+G*59+B*11)/100

  3.移位方法:Gray =(R*28+G*151+B*77)>>8;

  4.平均值法:Gray=(R+G+B)/3;

  5.仅取绿色:Gray=G;

通过上述任一种方法求得Gray后,将原来的RGB(R,G,B)中的R,G,B统一用Gray替换,形成新的颜色RGB(Gray,Gray,Gray),用它替换原来的RGB(R,G,B)就是灰度图了

 

从 RGB 到 YUV 空间的 Y 转换公式为: 

Y = 0.299R+0.587G+0.114B 

在 WINDOWS 中,表示 16 位以上的图和以下的图有点不同; 16 位以下的图使用一个调色板来表示选择具体的颜色,调色板的每个单元是 4 个字节,其中一个透明度;而具体的像素值存储的是索引,分别是 1 、 2 、 4 、 8 位。 16 位以上的图直接使用像素表示颜色。 (那16位的图像是怎么表示的呢??)

那么如何将彩色图转换为灰度图呢? 

灰度图中有调色板,首先需要确定调色板的具体颜色取值。我们前面提到了,灰度图的三个分量相等。 

当转换为 8 位的时候,调色板中有 256 个颜色,每个正好从 0 到 255 个,三个分量都相等。 

当转换为 4 位的时候,调色板中 16 个颜色,等间隔平分 255 个颜色值,三个分量都相等。 

当转换为 2 位的时候,调色板中 4 个颜色,等间隔平分 255 个颜色,三个分量相等。 

当转换为 1 位的时候,调色板中两个颜色,是 0 和 255 ,表示黑和白。 

将彩色转换为灰度时候,按照公式计算出对应的值,该值实际上是亮度的级别;亮度从 0 到 255 ;由于不同的位有不同的亮度级别,所以 Y 的具体取值如下: 

       Y = Y/ (1<<(8- 转换的位数 )); (这个不是很懂???)

所以,我们要转化成灰度图,并且存储成一幅可以看到的图像,需要做如下转换:

16位以上的图像不带调色板,只需要把图像数据按每个点的位数都转换成相同的灰度值即可

16位以下的图像,则需要修改调色板的数值,并且按照每个点所占位数修改灰度值索引即可。


推荐阅读
  • 优化联通光猫DNS服务器设置
    本文详细介绍了如何为联通光猫配置DNS服务器地址,以提高网络解析效率和访问体验。通过智能线路解析功能,域名解析可以根据访问者的IP来源和类型进行差异化处理,从而实现更优的网络性能。 ... [详细]
  • 本文详细分析了JSP(JavaServer Pages)技术的主要优点和缺点,帮助开发者更好地理解其适用场景及潜在挑战。JSP作为一种服务器端技术,广泛应用于Web开发中。 ... [详细]
  • 本文介绍了如何使用 Spring Boot DevTools 实现应用程序在开发过程中自动重启。这一特性显著提高了开发效率,特别是在集成开发环境(IDE)中工作时,能够提供快速的反馈循环。默认情况下,DevTools 会监控类路径上的文件变化,并根据需要触发应用重启。 ... [详细]
  • 三星W799在2011年的表现堪称经典,以其独特的双屏设计和强大的功能引领了双模手机的潮流。本文详细介绍其配置、功能及锁屏设置。 ... [详细]
  • 在API测试中,我们常常需要通过大量不同的数据集(包括正常和异常情况)来验证同一个接口。如果为每种场景单独编写测试用例,不仅繁琐而且效率低下。采用数据驱动的方式可以有效简化这一过程。本文将详细介绍如何利用CSV文件进行数据驱动的API测试。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了如何解决Uploadify插件在Internet Explorer(IE)9和10版本中遇到的点击失效及JQuery运行时错误问题。通过修改相关JavaScript代码,确保上传功能在不同浏览器环境中的一致性和稳定性。 ... [详细]
  • 本文将介绍如何使用 Go 语言编写和运行一个简单的“Hello, World!”程序。内容涵盖开发环境配置、代码结构解析及执行步骤。 ... [详细]
  • Linux 系统启动故障排除指南:MBR 和 GRUB 问题
    本文详细介绍了 Linux 系统启动过程中常见的 MBR 扇区和 GRUB 引导程序故障及其解决方案,涵盖从备份、模拟故障到恢复的具体步骤。 ... [详细]
  • 本文探讨了Hive中内部表和外部表的区别及其在HDFS上的路径映射,详细解释了两者的创建、加载及删除操作,并提供了查看表详细信息的方法。通过对比这两种表类型,帮助读者理解如何更好地管理和保护数据。 ... [详细]
  • 1:有如下一段程序:packagea.b.c;publicclassTest{privatestaticinti0;publicintgetNext(){return ... [详细]
  • 本文详细介绍了如何在Linux系统上安装和配置Smokeping,以实现对网络链路质量的实时监控。通过详细的步骤和必要的依赖包安装,确保用户能够顺利完成部署并优化其网络性能监控。 ... [详细]
  • 深入理解Tornado模板系统
    本文详细介绍了Tornado框架中模板系统的使用方法。Tornado自带的轻量级、高效且灵活的模板语言位于tornado.template模块,支持嵌入Python代码片段,帮助开发者快速构建动态网页。 ... [详细]
  • PHP 5.2.5 安装与配置指南
    本文详细介绍了 PHP 5.2.5 的安装和配置步骤,帮助开发者解决常见的环境配置问题,特别是上传图片时遇到的错误。通过本教程,您可以顺利搭建并优化 PHP 运行环境。 ... [详细]
  • 本文介绍了在使用Visual Studio 2015进行项目开发时,遇到类向导弹出“异常来自 HRESULT:0x8CE0000B”错误的解决方案。通过具体步骤和实践经验,帮助开发者快速排查并解决问题。 ... [详细]
  • 本文介绍了Java并发库中的阻塞队列(BlockingQueue)及其典型应用场景。通过具体实例,展示了如何利用LinkedBlockingQueue实现线程间高效、安全的数据传递,并结合线程池和原子类优化性能。 ... [详细]
author-avatar
指间流年
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有