[发明专利]一种图像灰度化方法及存储介质

说明书

一种图像灰度化方法及存储介质，对输入的彩色图像进行降采样处理，获取降采样处理后的缩放图像的各颜色通道的能量，依据变换系数的迭代算法获得各颜色通道的最佳系数，从而根据该些最佳系数对原彩色图像进行灰度变换以得到灰度图像。由于该图像灰度化方法首先对彩色图像进行降采样处理，使得彩色图像在保留主要图像信息的情况下减少了图像信息的冗余量，利于减少后期获得最佳系数过程的计算量；由于该图像灰度化方法引入了迭代算法来获得颜色通道的最佳系数，使得各颜色通道的变换系数与彩色图像之间拥有较好的匹配度，可有效减少彩色图像灰度化过程中图像信息的损失量，可最大程度地保留原彩色图像的主要图像信息，利于提高灰度图像的保真性。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种图像灰度化方法及存储介质。

背景技术

图像灰度化处理是处理图像时的一种常用方法，其主要是指将彩色图像转化成为灰度图像的过程。RGB颜色编码方法是彩色图像的一种常用形式，图像中每个像素的颜色都由R、G、B三个分量决定，而每个分量有255个值可取，这样一个像素点可以有1600多万(255*255*255)种颜色的变化范围，而灰度图像是R、G、B三个分量相同时一种特殊的彩色图像，每个像素点可以有256种颜色的变化范围。所以，灰度图像与彩色图像一样仍然反映了整幅图像在色度和亮度方面的分布特征，在数字图像处理时一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以减少后续图像的计算量。

图像灰度化处理适用于非常广泛的领域，比如日常生活中的打印机，需要将彩色数字文档打印成灰度化的纸张文档以节省成本，而且，图像灰度化处理的好坏将直接影响文档的打印效果。另外，在日常的各种图像、视频算法中为了加快图像灰度化处理的运行速度，以及节省硬件内存和计算资源的开销，往往需要好的图像灰度化算法来提高处理过程的实时性和保真性，在保证低功耗和实时的图像灰度化处理能力的同时，还需要尽可能地避免彩色图像在灰度化处理过程中图像信息丢失的情形。

现在通用的灰度化算法，是在R、G、B三个通道的强度值的基础上作一个线性的浮点数乘法和加法运算以得到灰度图像，这种方法并不能很好地凸显图像的原有内容，特别是在原有图像内容的整体颜色比较接近的情况下。另外，也有人员(如香港中文大学的图像处理技术团队)利用变换后的灰度图像和颜色差值图像的对比关系来构建基于二次范式的方法来优化灰度化的求解过程，该方法能在一定程度上保留原有图像信息，相比而言优于以往的线性变换方法，但是，该方法也存在计算过程复杂的缺点。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何降低图像灰度化算法的计算复杂度的同时，尽量减少灰度化过程中的信息损失量，以提升灰度图像的保真性。

根据第一方面，一种实施例提供一种图像灰度化方法，包括以下步骤：

输入彩色图像；

分别获取所述彩色图像的各个颜色通道的能量；

根据所述各个颜色通道的能量获得各个颜色通道的最佳系数；

根据所述各个颜色通道的最佳系数获得所述颜色图像对应的灰度图像。

所述分别获取所述彩色图像的各个颜色通道的能量，包括：

对所述彩色图像进行降采样处理，获取缩放图像；

获取所述缩放图像的图像颜色分布，以及每个颜色通道的概率直方分布；

根据所述图像颜色分布和所述每个颜色通道的概率直方分布获得每个颜色通道对应的能量。

所述对所述彩色图像进行降采样处理，获取缩放图像，包括：

获取所述彩色图像的宽度像素w和高度像素h；

当h小于第一值且w小于第二值时，将所述彩色图像作为所述缩放图像；