检查图像是否为灰度的可靠方法答案

【问题标题】：Reliable way to check if image is Grey scale检查图像是否为灰度的可靠方法
【发布时间】：2016-03-23 16:40:52
【问题描述】：

我目前正在研究一个需要确定上传图像是灰度还是 RGB 的用例。我找到了几种识别方法，但不确定它们是否可靠并且可以共同用于确认图像是否为灰度。

第 1 部分：使用 Raster 读取图像并获取 NumberDataElements。

BufferedImage image = ImageIO.read(file);
        Raster ras = image.getRaster();
        int elem = ras.getNumDataElements();

我观察到 elem 的值在某些情况下是“1”，但不是全部。

第 2 部分：检查每个像素的 RGB 值。如果给定像素的 R、G、B 值相同。

BufferedImage image = ImageIO.read(file);
        Raster ras = image.getRaster();

        //Number of Color elements
        int elem = ras.getNumDataElements();

        int width = image.getWidth();
        int height = image.getHeight();

        int pixel,red, green, blue;

        for (int i = 0; i < width; i++)
            for (int j = 0; j < height; j++) {
                //scan through each pixel
                pixel = image.getRGB(i, j);
                red = (pixel >> 16) & 0xff;
                green = (pixel >> 8) & 0xff;
                blue = (pixel) & 0xff;

                //check if R=G=B
                if (red != green || green != blue ) {
                    flag = true;
                    break;
                }


            }

我在这里检查任何给定像素的 R、G、B 值是否相同，并且此行为在所有像素中都是一致的。

我正在使用这两种方法，但不确定它们的准确度。请建议..

【问题讨论】：

red != green || green != blue || red != blue 只需进行两次比较即可。此外，您两次调用“break”，第二次是多余的。
虽然 RGB 中的“灰色”表示 R = G = B，但可能存在一些变化，例如。 G。如果图像具有嵌入的颜色配置文件，或者从 jpeg 恢复。我相信更可靠但更慢的方法是将像素转换为 HSV 并检查 S（饱和度）是否接近 0。
@SashaSalauyou 据我所知，即使图像是 jpeg 并使用了颜色表，此代码仍然可以工作，因为图像已被解码并且 getRGB 独立于源格式。
@Elemental 是的，当然。将我的评论视为确定图像“看起来灰度”而不是“灰度”的一种方式
@leonbloy 他们有两个循环，但他们的休息没有正确放置。 Dark Knight 将图像存储为 RGB 但实际上是灰度图像似乎很奇怪。您是否考虑过检查 BufferedImage#getType？

标签： java bufferedimage dpi

【解决方案1】：

将 if (flag) { break; } 行移到内部 for 循环之外。

您只需要检查(red != green || green != blue)。打破这两个等式中的任何一个可确保必须打破第三个等式，因此您只需要进行两次检查。

我也可能只是将布尔值的 isGrayscale 变量设置为 true，然后在相等逻辑中断时将其设置为 false，而不是将标志设置为 true。应该假设它是灰度的，直到它破裂并变为假。你在这里的 flag 没有问题，但这更有意义和直观。

如果您想变得非常聪明，您可以允许方差增量以允许图像具有足够灰度的目的，即它们对等式的偏差低于设定的障碍。但这可以正常工作:)

【讨论】：

【解决方案2】：

以下方法对我有用。谢谢大家的帮助。

BufferedImage image = ImageIO.read(file);
        Raster ras = image.getRaster();

        //Number of Color elements
        int elem = ras.getNumDataElements();

        int width = image.getWidth();
        int height = image.getHeight();

        int pixel,red, green, blue;

        for (int i = 0; i < width; i++)
            for (int j = 0; j < height; j++) {
                //scan through each pixel
                pixel = image.getRGB(i, j);
                red = (pixel >> 16) & 0xff;
                green = (pixel >> 8) & 0xff;
                blue = (pixel) & 0xff;

                //check if R=G=B
                if (red != green || green != blue ) {
                    flag = true;
                    break;
                }


            }

【讨论】：

【解决方案3】：

我认为您的第二个选项是证明图像是灰度的可靠且正确的方法。您的代码有一些问题： * 你没有按照你想要的方式跳出外循环（仔细看第二次休息——我认为它应该在外循环而不是内循环）。 * 正如 leonbloy 在他的评论中解释的那样，您的比较可能会更简单

但如果你解决了这些小问题，它应该可以可靠地工作。

【讨论】：

【解决方案4】：

检查 R=G=B 会告诉您图像是否为灰度，这是肯定的。但我会非常小心这种方法。你不知道图片是从哪里来的。它们可以用有损压缩或其他一些奇怪的格式保存。我不知道像 jpg 这样的格式是否真的会改变灰度像素，但这也可能取决于压缩算法（以及用于保存图像的程序）。无论如何，我建议您自己将图像转换为灰度以确保这一点。至少对于那些未通过 R=G=B 测试的图像。

对于您的算法，我强烈建议您创建一个新函数来检查 R=G=B。这样一来，如果您发现某个像素未通过测试，您可以立即返回 false。

public static boolean isGreyscale(BufferedImage image)
{
    int pixel,red, green, blue;
    for (int i = 0; i < width; i++)
    {
        for (int j = 0; j < height; j++) 
        {
            pixel = image.getRGB(i, j);
            red = (pixel >> 16) & 0xff;
            green = (pixel >> 8) & 0xff;
            blue = (pixel) & 0xff;
            if (red != green || green != blue ) return false;
        }
    }
    return true;
}

PS：我刚刚检查了压缩颜色偏移的东西。我无法使用 pohotohop 和 jpg 格式进行颜色转换。但是它可以以这种方式将灰度图像保存为 gif，它不再完全是灰度。

【讨论】：

【解决方案5】：

问题是：你希望图像本身是灰度的，还是编码的？

您的第二个解决方案会告诉您图像是否为灰度，无论编码如何（即，即使图像可能有颜色，它也会返回 true，但只是没有）。然而，它并不完美，人们可以完美地想象图像在某些不同于 RGB 的颜色空间中是灰度的情况，并且舍入误差会使您的测试失败。或有损编码。您应该添加误差范围并将任何足够接近的图像转换为适当的灰度。

您的第一个解决方案是找出编码是否为灰度的不完美尝试。调色板大小为 255 的图像也会给你elem=1，如果灰度图像有 alpha 通道，它可以有elem=2。

为了检查您的编码是否为灰度，我建议进行以下测试：

int type = image.getColorModel().getColorSpace().getType();
boolean grayscale = (type==ColorSpace.TYPE_GRAY || type==ColorSpace.CS_GRAY);

为此，您需要从 java.awt.image 和 java.awt.color 导入 ColorModel 和 ColorSpace 类。

您还可以调查image.getType() 是否具有BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY 或BufferedImage.TYPE_USHORT_GRAY 的值。

【讨论】：

【解决方案6】：

这是一个非常简单的方法：

测试图片类型
测试图像通道数
测试像素值。

这里是代码

boolean isGrayScale(BufferedImage image)
    {
    // Test the type
    if ( image.getType() == BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY ) return true ;
    if ( image.getType() == BufferedImage.TYPE_USHORT_GRAY ) return true ;
    // Test the number of channels / bands
    if ( image.getRaster().getNumBands() == 1 ) return true ; // Single channel => gray scale

    // Multi-channels image; then you have to test the color for each pixel.
    for (int y=0 ; y < image.getHeight() ; y++)
    for (int x=0 ; x < image.getWidth() ; x++)
        for (int c=1 ; c < image.getRaster().getNumBands() ; c++)
            if ( image.getRaster().getSample(x, y, c-1) != image.getRaster().getSample(x, y, c) ) return false ;

    return true ;
    }

【讨论】：