将 16 位 (RBG565) 转换为灰度图像的 C 代码

Question

我正在尝试将 16 位 (RBG565) 转换为灰度图像。我尝试了互联网上建议的各种公式组合，都适用于 24 位 RGB888 格式。当我尝试使用 16 位（RBG565）时，图像有蓝色、红色像素，无法创建精确的灰度图像。请帮忙。

公式 1 比公式 2 效果更好：

公式 1： unsigned char gray = (red * 77+( (green)* 150)/2 + blue * 29+128) / 256;

公式 2： unsigned char gray = red * 0.212 + green * 0.715 + blue * 0.072;

Answer 1

由于对于每种原色（一般意义上的原色，意味着颜色组合形成其他颜色），RGB 分量往往是从无色到全色的比例，我可能会先转换为 RGB，然后使用正常的灰度算法（您声明“适用于 24 位 RGB888”的任何算法）。

第一个位可能用（大写是 8 位值，小写是 5/6 位值）：

R = r * 8 ; 256/32, 8-bit from 5-bit
B = b * 4 ; 256/64, 8-bit from 6-bit
G = g * 8 ; 256/32, 8-bit from 5-bit

只需确保在提取位时顺序正确，因为您将 RBG 转换为 RGB。

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例如，这是一个完整的 C 程序（因为您没有提供语言标记），其中包含一个可以执行此操作的函数，只是它使用了稍微不同的缩放比例，它依赖于百分比而不是需要 0..255 的固定值输入：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>

uint16_t greyScale(uint16_t rbg565) {
    // Get the values (32-bit to hold larger intermediate values).

    uint32_t r = (rbg565 >> 11) & 31U; // XXXXX___________
    uint32_t g = rbg565         & 31U; // ___________XXXXX
    uint32_t b = (rbg565 >> 5)  & 63U; // _____XXXXXX_____

    // Scale each of them up to the range 0..500.

    g = g * 500 / 31;
    b = b * 500 / 63;
    r = r * 500 / 31;

    // Use example RGB weights of 299/587/114 (summing to 1,000).
    // Range then 0..500,000 so divide by 500 to get grey 0..1,000.

    uint32_t grey = (r * 299 + g * 587 + b * 114);
    grey /= 500;
    return (uint16_t)grey;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    for (int i = 1; i < argc; i++) {
        uint16_t rbg = atoi(argv[i]);
        printf("%5d -> %d\n", rbg, greyScale(rbg));
    }
    return 0;
}

如果你用一些样本值运行它，你会看到灰度值出来（cmets 是我添加的）：

pax:~> ./prog 0 65535 31 $((63*32)) $((31*2048)) $((16*2048+32*32+16))
    0 -> 0       # No colour components.
65535 -> 1000    # Max RGB (white).
   31 -> 587     # Max green, nothing else.
 2016 -> 114     # Max blue, nothing else.
63488 -> 299     # Max red, nothing else.
33808 -> 514     # A little more than half of everything.

如果您想使用与我提供的权重不同的权重（29.9%、58.7% 和 11.4%），只需更改此行以匹配，确保它们的总和仍为一千：

uint32_t grey = (r * 299 + g * 587 + b * 114);