Преобразование стандартного RGB в оттенки серого

Проблема в том, что я не могу понять, как работают «официальные» конвертеры JPG-> PGM с точки зрения того, какое значение присваивать конечному пикселю (я думаю, 0-> 255), начиная с классического формата RGB.

Вероятно, существует корректировка гаммы в преобразовании, которое используют эти "официальные" инструменты.
То есть это не просто линейное преобразование.

Подробнее см. В этом разделе Википедии: Преобразование цвета в оттенки серого

Я считаю, что вы хотите использовать формулу для Csrgb.
Попробуйте и посмотрите, соответствует ли она ожидаемым вами результатам.

По сути, вы сделаете это:

1. Take R, G, B color (each in [0,1] range)
   • If they're in the range 0..255 instead, simply divide by 255.0
2. Compute Clinear = 0.2126 R + 0.7152 G + 0.0722 B
   • This is likely the linear transform you were applying before
3. Compute Csrgb according to it's formula, based on Clinear
   • This is the nonlinear gamma correction piece you were missing
   • Проверьте этот график WolframAlpha
   • Csrgb = 12.92 Clinear когда Clinear <= 0.0031308
   • Csrgb = 1.055 Clinear1/2.4 - 0.055 когда Clinear > 0.0031308

По мнению Гарольда о "плоскости Y": стандартные цветные JPEG-файлы кодируются с использованием цветового пространства YCbCr, где Y - составляющая яркости (т. е. яркость), а Cb и Cr - составляющие цветности синего и красного цветов. Итак, один из способов превратить цветной JPEG в полутоновый - просто отбросить компоненты Cb и Cr.

Существует утилита под названием jpegtran, которая может делать это без потерь, используя параметр -grayscale. (Часть без потерь будет иметь значение только в том случае, если вы хотите получить JPEG, а не PGM, чтобы избежать генерации потеря.) В любом случае, это, вероятно, был бы самым быстрым способом сделать это преобразование, потому что он даже не декодирует изображение в пиксели, не говоря уже о математических вычислениях для каждого из них.

Теоретически, имея несколько пикселей (в данном случае 3), вы можете определить, что делает их алгоритм. Просто выберите свои три пикселя (p1, p2, p3), их значение RGB и значение серого PGM, и вы получите:

RedConstant * p1.redValue + GreenConstant * p1.greenValue + BlueConstant * p1.blueValue = p1.grayValue

RedConstant * p2.redValue + GreenConstant * p2.greenValue + BlueConstant * p2.blueValue = p2.grayValue

RedConstant * p3.redValue + GreenConstant * p3.greenValue + BlueConstant * p3.blueValue = p3.grayValue.

Затем решите эту проблему (найдите «решатель уравнений» или что-то в этом роде) и посмотрите, какие константы они используют.

ПРОСТОЙ АЛГОРИТМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ RGB В СЕРЫЙ В OPENCV PYTHON!

Я использовал комментарии, поэтому код не требует пояснений, но работает быстро.

import cv2
import numpy as np
img1 = cv2.imread('opencvlogo.png')
row,col,ch = img1.shape
g = [ ]  #the list in which we will stuff single grayscale pixel value inplace of 3 RBG values
#this function converts each RGB pixel value into single Grayscale pixel value and appends that value to list 'g'
def rgb2gray(Img):
    global g
    row,col,CHANNEL = Img.shape
    for i in range(row) :
        for j in range(col):
        a =      (   Img[i,j,0]*0.07  +  Img[i,j,1]*0.72 +    Img[i,j,2] *0.21   ) #the algorithm i used id , G =  B*0.07 + G*0.72 + R* 0.21
                                                                                   #I found it online
        g.append(a)
rgb2gray(img1)  #convert the img1 into grayscale
gr = np.array(g)  #convert the list 'g' containing grayscale pixel values into numpy array
cv2.imwrite("test1.png" , gr.reshape(row,col)) #save the image file as test1.jpg

Я использовал этот файл изображения ...

Моя программа сгенерировала следующий файл Grayscale ..

Преобразует один входной пиксель в RGB ColorModel по умолчанию в один серый пиксель.

/* Convertation function 
 * @param x    the horizontal pixel coordinate
 * @param y    the vertical pixel coordinate
 * @param rgb  the integer pixel representation in the default RGB color model
 * @return a gray pixel in the default RGB color model.*/

    public int filterRGB(int x, int y, int rgb) {
    // Find the average of red, green, and blue.
    float avg = (((rgb >> 16) & 0xff) / 255f +
                 ((rgb >>  8) & 0xff) / 255f +
                  (rgb        & 0xff) / 255f) / 3;
    // Pull out the alpha channel.
    float alpha = (((rgb >> 24) & 0xff) / 255f);

    // Calculate the average.
    // Formula: Math.min(1.0f, (1f - avg) / (100.0f / 35.0f) + avg);
    // The following formula uses less operations and hence is faster.
    avg = Math.min(1.0f, 0.35f + 0.65f * avg);
    // Convert back into RGB.
   return (int) (alpha * 255f) << 24 |
          (int) (avg   * 255f) << 16 |
          (int) (avg   * 255f) << 8  |
          (int) (avg   * 255f);
}

Метод среднего - самый простой. Вам просто нужно взять среднее значение трех цветов. Поскольку это изображение RGB, это означает, что вы добавили r, g и b, а затем разделили его на 3, чтобы получить желаемое изображение в оттенках серого.

Это делается вот так.

Grayscale = (R + G + B / 3)

Если у вас есть цветное изображение, подобное изображенному выше, и вы хотите преобразовать его в оттенки серого, используя средний метод.