如何将 RGB 图像（3 通道）转换为灰度图像（1 通道）并保存？

Question

在处理深度学习项目时，我有很多不需要颜色的图像。我救了他们：

 import matplotlib.pyplot as plt

plt.imsave('image.png', image, format='png', cmap='gray')

但是后来当我检查图像的形状时，结果是：

 import cv2
img_rgb = cv2.imread('image.png')
print(img_rgb.shape)
(196,256,3)

因此，即使我查看的图像是灰度图像，我仍然有 3 个颜色通道。我意识到我必须做一些代数运算才能将这 3 个通道转换为 1 个单通道。

我已经尝试过线程“ How can I convert an RGB image into grayscale in Python? ”中描述的方法，但我很困惑。

例如，何时使用以下方法进行转换：

 from skimage import color
from skimage import io
img_gray = color.rgb2gray(io.imread('image.png'))
plt.imsave('image_gray.png', img_gray, format='png')

但是，当我加载新图像并检查其形状时：

 img_gr = cv2.imread('image_gray.png')
print(img_gr.shape)
(196,256,3)

我在该线程上尝试了其他方法，但结果是一样的。我的目标是获得具有 (196,256,1) 形状的图像，考虑到卷积神经网络的计算密集度要低得多。

任何帮助，将不胜感激。

原文由 J. Devez 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

你的第一个代码块：

 import matplotlib.pyplot as plt
plt.imsave('image.png', image, format='png', cmap='gray')

这是将图像保存为 RGB，因为 cmap='gray' 在向 imsave 提供 RGB 数据时被忽略（参见 pyplot 文档）。

您可以通过取三个波段的平均值将数据转换为灰度，或者像您一样使用 color.rgb2gray ，或者我倾向于使用 numpy：

 import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
import cv2

img_rgb = np.random.rand(196,256,3)
print('RGB image shape:', img_rgb.shape)

img_gray = np.mean(img_rgb, axis=2)
print('Grayscale image shape:', img_gray.shape)

输出：

 RGB image shape: (196, 256, 3)
Grayscale image shape: (196, 256)

img_gray 现在是正确的形状，但是如果你使用 plt.imsave 保存它，它仍然会写三个波段，每个像素 R == G == B。这是因为，我相信 PNG 文件需要三个（或四个）波段。警告：我不确定这一点：我希望得到纠正。

 plt.imsave('image_gray.png', img_gray, format='png')
new_img = cv2.imread('image_gray.png')
print('Loaded image shape:', new_img.shape)

输出：

 Loaded image shape: (196, 256, 3)

避免这种情况的一种方法是将图像保存为 numpy 文件，或者将一批图像保存为 numpy 文件：

 np.save('np_image.npy', img_gray)
new_np = np.load('np_image.npy')
print('new_np shape:', new_np.shape)

输出：

 new_np shape: (196, 256)

您可以做的另一件事是保存灰度 png（使用 imsave ），但仅在第一个波段中读取：

 finalimg = cv2.imread('image_gray.png',0)
print('finalimg image shape:', finalimg.shape)

输出：

 finalimg image shape: (196, 256)

原文由 jmsinusa 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议