图像灰度化

图像灰度化

颜色可分为黑白色和彩色。黑白色指颜色中不包含任何的色彩成分，仅由黑色和白色组成。在RGB颜色模型中，如果R=G=B，则颜色（R, G, B）表示一种黑白颜色；其中R=G=B的值叫做灰度值，所以黑白色又叫做灰度颜色。彩色和灰度之间可以互相转化，由彩色转化为灰度的过程叫做灰度化处理；由灰度化转为彩色的过程称为伪彩色处理。

相应地，数字图像可分为灰度图像和彩色图像。通过灰度化处理和伪彩色处理，可以使伪彩色图像与灰度图像相互转化。

灰度化就是使彩色的R，G，B分量值相等的过程。由于R，G，B的取值范围是0 ~ 255，所以灰度的级别只有256级，即灰度图像仅能表现256种颜色（灰度）。

灰度化的处理方法主要有如下3种[6]：

（1）最大值法：使R，G，B的值等于3值中最大的一个，即

R=G=B=max(R，G,，B) (2-3 ) 最大值法会形成亮度很高的灰度图像。

（2）平均值法：使R，G，B的值求出平均值，即

R=G=B=(R+G+B)/3 (2-4 )平均值法会形成比较柔和的灰度图像。

（3）加权平均值法：根据重要性或其他指标给R，G，B赋予不同的权值，并使R，G，B的值加权平均，即

R=G=B=（W r R + W g G + W b B）/3 (2-5 )其中W r，W g，W b分别为R，G，B的权值。W r，W g，W b取不同的值，加权平均值法就形成不同的灰度图像。由于人眼对绿色的敏感度最高，红色次之，对蓝色最低，因此使W g > W r > W b将得到比较合理的灰度图像。实验和理论推导证明，但W r = 0.30，W g =0.59，W b=0.11时，即当

V gray=0.30R + 0.59G + 0.11B

R=G=B= V gray (2-6 )时，能得到最合理的灰度图像。

本文采用方法(3)实现灰度转化，有比较好的效果，结果如图所示。

(a)原始图像 (b)加权平均值法后的灰度图像

基于加权平均值法的灰度图像