如何在 Python 中将 RGB 图像转换为灰度图像？

在 Python 中将 RGB 图像转换为灰度

将 RGB 图像转换为灰度是图像处理中的基本操作。在 Python 中，有多种方法可以使用流行的库（例如 scikit-image、NumPy 和 Pillow）来完成此任务。

Pillow

Pillow 是一个功能强大的 Python 库用于图像处理。它提供了一种使用转换函数将 RGB 图像转换为灰度的便捷方法：

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

“L”参数指定图像应转换为灰度，保留亮度值。如果输入图像包含 alpha（透明度）通道且应保留它，请改用“LA”模式。

NumPy 和 Matplotlib

另一种方法是使用 NumPy 和 Matplotlib。 NumPy 提供了 RGB 到灰度转换的简单实现：

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

此函数使用红色、绿色和蓝色值的加权和来计算灰度强度。使用 Matplotlib，您可以加载并显示灰度图像：

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 是一个专门用于图像处理的 Python 库。它提供了一个名为 color.rgb2gray 的函数用于灰度转换：

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

附加实现

Sebastian 提供的函数也有效地完成了任务，但它运行于单独的 RGB 通道，在处理大图像时可能效率较低。尽管如此，它演示了灰度转换公式的简单实现。

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