脱色
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脱色

脱色是将彩色图像转换为灰度图像的过程。同时,它也是数字打印,风格化的黑白照片渲染以及许多单通道图像处理应用程序中的基本工具。Imgproc.cvtColor(rgb, gray, Imgproc.COLOR_RGB2GRAY)可以快速的实现图片脱色,其通过简单的计算将三通道图像转换成单通道图像,经典的灰度转换公式如下: $$ GRAY=0.299R+0.587G+0.114*B $$ 但是转换过的图像存在对比度丢失,无法区分颜色的问题。OpenCV给我们提供另外一种脱色方法Photo.decolor,旨在最大限度的保留图片对比度。

脱色

原理

论文详情:http://www.cse.cuhk.edu.hk/~leojia/projects/color2gray/

论文PDF:https://www.computer.org/csdl/pds/api/csdl/proceedings/download-article/12OmNrJiCLp/pdf

相比于简单的使用R/G/B线性组合,作者构造了更为复杂的多项式拟合,向量空间的基底为:[r,g,b,rg,rb,gb,r2,g2,b2],核心就是求取灰度化函数: $$ f(r,g,b;w) = \sum_i(w_im_i)\ m_i是向量空间的第i个基底,于是灰度化问题就转化为求解9个{w}系数 $$

API

public static void decolor(Mat src, Mat grayscale, Mat color_boost) 
  • 参数一:src,输入8位三通道图像。
  • 参数二:grayscale,输出8位单通道灰度图。
  • 参数三:color_boost,输出8位三通道图像。对比度增强后的图像。

操作

/**
 * 脱色
 * author: yidong
 * 2020/12/5
 */
class DecolorActivity : AppCompatActivity() {

    private val mBinding: ActivityDecolorBinding by lazy {
        ActivityDecolorBinding.inflate(layoutInflater)
    }

    private val mList = mutableListOf<ImageTextObject>()
    private lateinit var mAdapter: ImageTextAdapter

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(mBinding.root)
        mAdapter = ImageTextAdapter(this, mList)
        mBinding.container.adapter = mAdapter
        val bgr = Utils.loadResource(this, R.drawable.ceil)
        val rgb = Mat()
        Imgproc.cvtColor(bgr, rgb, Imgproc.COLOR_BGR2RGB)
        val gray = Mat()
        val dst = Mat()
        val boost = Mat()
        mBinding.isLoading = true
        GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
            Imgproc.cvtColor(rgb, gray, Imgproc.COLOR_RGB2GRAY)
            Photo.decolor(rgb, dst, boost)
            launch(Dispatchers.Main) {
                mList.add(ImageTextObject(rgb, "原图"))
                mList.add(ImageTextObject(gray, "RGB2GRAY"))
                mList.add(ImageTextObject(dst, "DeColor"))
                mList.add(ImageTextObject(boost, "ColorBoosting"))
                mAdapter.notifyItemRangeInserted(0, 4)
                mBinding.isLoading = false
            }
        }
    }
}

效果

分别采用decolorRGB2GRAY实现的脱色效果图,在对比度和颜色保留上效果相差很大。

脱色).png)

源码

https://github.com/onlyloveyd/LearningAndroidOpenCV

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