Mahotas - 颜色空间转换



颜色空间指的是图像处理和信号系统中使用的不同类型的颜色模式,用于各种目的。一些常见的颜色空间包括:

  • CMYK - 这是一种用于打印的减色颜色模型,由四个颜色通道表示:青色 (C)、品红色 (M)、黄色 (Y) 和黑色 (K)。

  • YUV - 这是一种用于视频编码和图像处理的颜色空间。它将图像信息分成亮度 (Y') 和色度 (UV) 分量。

    Y' 通道表示亮度或灰度信息,而 U 和 V 通道表示颜色信息。

  • YIQ - 这是一种用于模拟电视系统的颜色空间,其中 Y 通道表示亮度,I 和 Q 通道表示颜色信息。

  • Y'CbCr - 这是一种常用在数字图像和视频编码中的颜色空间,其中 Y' 通道表示亮度,Cb 和 Cr 通道表示颜色信息。

    Y' 通道包含灰度信息,而 Cb 和 Cr 通道分别表示蓝色差和红色差色度分量。

  • HSV - HSV(色相、饱和度、明度)是一种颜色空间,用于以对人眼更直观的方式表示颜色。

在本教程中,我们将广泛讨论RGB 颜色空间

RGB 颜色空间

RGB 代表红、绿、蓝。它是使用最广泛的颜色空间,我们将在后续章节中详细讨论。

RGB color space

RGB 模型指出,每张彩色图像实际上是由三张不同的图像组成的。

红色图像、蓝色图像和黑色图像。普通的灰度图像仅由一个矩阵定义,但彩色图像实际上是由三个不同的矩阵组成的。

One color image matrix = red matrix + blue matrix + green matrix

这在下图中可以最好地看出:

RGB color space1

可用函数

以下是 Mahotas 中用于颜色空间转换的不同函数:

序号 函数和描述
1 rgb2gray()

此函数将 RGB 图像转换为灰度图像。

2 rgb2grey()

此函数将 RGB 图像转换为灰度图像。

3 rgb2lab()

此函数将 RGB 图像转换为 L*a*b 坐标。

4 rgb2sepia()

此函数将 RGB 图像转换为棕褐色,即红棕色。

5 rgb2xyz()

此函数将 RGB 图像转换为 XYZ 颜色空间,即亮度、颜色和强度。

6 xyz2lab()

此函数将 XYZ 转换为 L*a*b 颜色空间。

7 xyz2rgb()

此函数将 XYZ 转换为 RGB 颜色空间。

现在,让我们看看其中一些函数的示例。

rgb2grey() 函数

rgb2grey() 函数用于将 RGB 图像转换为灰度图像。

此函数假设输入图像是一个二维 NumPy 数组,表示 RGB 图像,其中维度为 (高度、宽度、3),分别表示高度、宽度和 RGB 通道。

如果图像已经是灰度图像(即只有一个通道),则该函数只返回图像而不进行任何修改。

示例

以下是使用 rgbtogrey() 函数将 RGB 图像转换为灰度图像的基本示例:

import mahotas as mh
import numpy as np
from pylab import imshow, show
# Loading the image
image = mh.imread('nature.jpeg')
# Converting it to grayscale
grey_image = mh.colors.rgb2grey(image)
imshow(grey_image)
show()

输出

执行上述代码后,我们将得到以下输出:

rgbtogrey Grayscale Image.

rgb2sepia() 函数

rgb2grey() 函数用于将 RGB 图像转换为棕褐色调图像,即红棕色图像。

为了将 RGB 图像转换为棕褐色,该函数会对每个像素的 RGB 值应用转换。此转换涉及调整红色、绿色和蓝色通道以达到所需的棕褐色效果。

示例

以下是 RGB 颜色空间到棕褐色调图像的基本实现:

import mahotas as mh
import numpy as np
from pylab import imshow, show
# Loading the image
image = mh.imread('nature.jpeg')
# Converting it to grayscale
sepia_image = mh.colors.rgb2sepia(image)
imshow(sepia_image)
show()

输出

以下是上述代码的输出:

rgb2sepia() Image

我们在本节的其余章节中详细讨论了这些函数。

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