如何在 Python 中將 RGB 影像轉換為灰階影像？

在 Python 中將 RGB 影像轉換為灰階

將 RGB 影像轉換為灰階是影像處理中的基本操作。在 Python 中，有多種方法可以使用流行的函式庫（例如 scikit-image、NumPy 和 Pillow）來完成此任務。

Pillow

Pillow 是一個強大的 Python 函式庫用於影像處理。它提供了一種使用轉換函數將 RGB 影像轉換為灰階的便捷方法：

from PIL import Image
img = Image.open('image.png').convert('L')

「L」參數指定影像應轉換為灰度，並保留亮度值。如果輸入影像包含 alpha（透明度）通道且應保留它，請改用「LA」模式。

NumPy 和 Matplotlib

另一種方法是使用 NumPy 和 Matplotlib。 NumPy 提供了 RGB 到灰階轉換的簡單實作：

import numpy as np
def rgb2gray(rgb):
    return np.dot(rgb[...,:3], [0.2989, 0.5870, 0.1140])

此函數使用紅色、綠色和藍色值的加權和來計算灰階強度。使用 Matplotlib，您可以載入並顯示灰階影像：

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.image as mpimg
img = mpimg.imread('image.png')
gray = rgb2gray(img)
plt.imshow(gray, cmap=plt.get_cmap('gray'), vmin=0, vmax=1)
plt.show()

scikit-image

scikit-image 是一個專門用於影像處理的 Python 函式庫。它提供了一個名為color.rgb2gray 的函數用於灰階轉換：

from skimage import color
img = color.rgb2gray(mpimg.imread('image.png'))

附加實作

Sebastian 提供的函數也有效地完成了任務，但它運行於單獨的RGB 通道，在處理大圖像時可能效率較低。儘管如此，它演示了灰階轉換公式的簡單實作。

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