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懒癌晚期


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灰度化

我们拍到的图片都是RGB图。通过红、绿、蓝三原色的三个颜色通道的变化与组合, 就得到了我们看到的各种各样的颜色。当三个通道的值都相同时,我们就得到了灰度图。

我们需要对图片进行灰度化的原因有两个,一是我们分辨数字靠的是辨别它的形状而不是 颜色,灰度化有利于我们减少神经网络输入的特征的数量;二是 RGB 图我们需要对其三个 通道都进行处理,而灰度图我们在对一个通道进行处理之后,其它通道的值也就一起得到 了,减少了后续图像处理的工作量。

灰度化的算法有很多,比如分量法最大值法平均值 法加权平均值法等。

分量法

分量法就是选择 RGB 三个分量中的某一个分量的值作为该点的灰度值。

最大值法

最大值法就是选择 RGB 三个分量中最大的一个分量的值作为该点的灰度值。

平均值法

平均值法就是选择 RGB 三个分量的值的平均值作为该点的灰度值

加权平均值法

加权平均值法就是选择 RGB 三个分量的值的加权平均值作为该点的灰度值。

最常用的是一种从人体生理学角度提出的一种方案:
\(Gray = Red*0.299 + Green*0.587 + Blue*0.114\)

然而我们都知道,浮点数的运算速度要远远小于整数的运算更小于移位运算。我们可以对以上公式进行改进,将原式变形为仅含整数运算与移位运算的式子:
\(Gray = (Red*38 + Green*75 +Blue*15) >> 7\)

灰度化效果

before after