Python 成像：YCbCr 问题

Question

我正在使用 PIL 在 Python 中进行一些图像处理，我需要从一系列图像中提取亮度层，并使用 numpy 对其进行一些处理，然后将编辑后的亮度层放回图像中并保存.问题是，我似乎无法以 YCbCr 格式获得任何有意义的图像表示，或者至少我不明白 PIL 在 YCbCr 中给了我什么。 PIL 文档声称 YCbCr 格式提供了三个通道，但是当我使用 np.asarray 从图像中获取数据时，我得到了 4 个通道。好的，所以我认为一个必须是 alpha。

这是我用来测试这个过程的一些代码：

import Image as im
import numpy as np    
pengIm = im.open("Data\\Test\\Penguins.bmp")
yIm = pengIm.convert("YCbCr")
testIm = np.asarray(yIm)

grey = testIm[:,:,0]
grey = grey.astype('uint8')
greyIm = im.fromarray(grey, "L")
greyIm.save("Data\\Test\\grey.bmp")

我期待我的图像的灰度版本，但我得到的是这个混乱的混乱：

http://i.imgur.com/zlhIh.png

谁能向我解释我哪里出错了？ matlab 中的相同代码完全符合我的预期。

Answer 1

由于 YCbCr 是一个 simple，数学上来自 RGB 颜色空间的 determinate conversion，通过 YCbCr 的中间阶段只是从图像中提取计算（非绝对）亮度值的间接方式。您可以通过以下方式更直接地完成相同的操作：

yIm = pengIm.convert('L')

我怀疑您通过 numpy asarray 或 fromarray 或在您的 numpy 代码中的转换存在问题，因为序列：

>>> import Image
>>> import ImageOps
>>> import ImageChops
>>> c = Image.open('squished_levels.png')
>>> c
<PngImagePlugin.PngImageFile image mode=RGB size=320x240 at 0xB7686DAC>
>>> c.getbands()
('R', 'G', 'B')
>>> d = c.convert('L')
>>> d.getextrema()       # squished_levels.png has squished levels for testing
(77, 182)
>>> d.getbands()
('L',)
>>> e = ImageOps.equalize(d)
>>> e.getextrema()
(0, 255)
>>> f = e.convert('RGB')
>>> g = ImageChops.lighter(c, f)
>>> g.show()             # not  squished in luminance

一切都按预期工作。顺便说一句，

>>> h = c.convert('YCbCr')
>>> h
<Image.Image image mode=YCbCr size=320x240 at 0xB761378C>
>>> h.getpixel((0,0))
(119, 127, 128)
>>> h.getbands()
('Y', 'Cb', 'Cr')

给我三个频道，而不是四个。

Answer 2

如果像这样将图像转换成numpy数组，问题应该就解决了：

ycbcr_array = numpy.ndarray((pengIm.size[1], pengIm.size[0], 3), 'u1', yIm.tostring())

我找到了here。