索引彩色图像是像素为整数(1,2,.. N)的图像,对于每个整数,相关联的颜色映射会从给定的颜色映射映射到该像素。在MATLAB中,可以通过以下方式读取索引的彩色图像:

[im, colormap] = imread('indexed.png');

如何在Python中做同样的事情?我已经尝试过OpenCV,scikit-image,但它们都会自动转换为RGB。

最佳答案

经过研究,这是我想出的。您可以使用Python Imaging Library-特别是枕头叉:https://python-pillow.github.io/

安装软件包,然后可以使用Image.open类中的 Image 方法打开图像。如果您的图像具有颜色映射,则图像将自动加载到中作为索引图像。要使其可用,请使用NumPy并使用 numpy.array 构造函数。我假设您可以使用NumPy,因为scikit-image和OpenCV都使用NumPy作为图像处理的基本主干:

from PIL import Image
import numpy as np
im = Image.open("image.png") # Replace with your image name here
indexed = np.array(im) # Convert to NumPy array to easier access

最后,如果您想要实际用于图像的颜色图/调色板,请使用Image.getpalette类的一部分 Image 方法。但是,这将为您提供num_colours x 3元素列表。因此,要确定您拥有多少种颜色,只需将此列表的长度除以3。但是,MATLAB中加载的颜色图是标准化的,而getpalette并未对此进行标准化,并且默认为加载的图像类型这样,您必须通过查看转换后的NumPy图像版本来推断图像类型是什么,然后使用它来规范化您的颜色图:

因此:
# Get the colour palette
palette = im.getpalette()

# Determine the total number of colours
num_colours = len(palette)/3

# Determine maximum value of the image data type
max_val = float(np.iinfo(indexed.dtype).max)

# Create a colour map matrix
map = np.array(palette).reshape(num_colours, 3) / max_val

为了证明我们有这个正确性,这是一个索引图像from a question that I helped solve a while ago:

使用MATLAB加载此图像:
[indexed, map] = imread('http://i.stack.imgur.com/OxFwB.png');

当我仔细检查索引图像中的第280至290行和第400至410列时,我得到了以下信息:
>> indexed(280:290, 400:410)

ans =

   59   60   61   62   65   64   59   56   56   53   49
   61   61   64   65   65   60   60   57   58   53   53
   67   62   67   56   60   62   60   61   51   59   55
   65   60   62   61   58   58   53   55   57   55   54
   66   58   56   59   56   56   52   55   52   55   52
   68   68   61   61   61   56   56   55   55   57   59
   66   59   59   66   68   62   62   60   60   60   53
   70   68   64   58   61   63   67   61   67   56   59
   69   67   63   64   62   65   63   68   67   64   58
   61   68   68   72   71   73   70   66   63   64   64
   68   67   70   71   71   69   64   64   65   64   58

这是当我运行等效代码以获取索引图像时在Python中获得的信息。请注意,我实际上是将镜像下载到我的计算机上并从磁盘加载了。请注意,NumPy从0开始而不是从1开始索引,因此我不得不将范围减去1。还请注意,范围运算符的结尾是 Exclusive :
In [29]: indexed[279:290, 399:410]
Out[29]:
array([[59, 60, 61, 62, 65, 64, 59, 56, 56, 53, 49],
       [61, 61, 64, 65, 65, 60, 60, 57, 58, 53, 53],
       [67, 62, 67, 56, 60, 62, 60, 61, 51, 59, 55],
       [65, 60, 62, 61, 58, 58, 53, 55, 57, 55, 54],
       [66, 58, 56, 59, 56, 56, 52, 55, 52, 55, 52],
       [68, 68, 61, 61, 61, 56, 56, 55, 55, 57, 59],
       [66, 59, 59, 66, 68, 62, 62, 60, 60, 60, 53],
       [70, 68, 64, 58, 61, 63, 67, 61, 67, 56, 59],
       [69, 67, 63, 64, 62, 65, 63, 68, 67, 64, 58],
       [61, 68, 68, 72, 71, 73, 70, 66, 63, 64, 64],
       [68, 67, 70, 71, 71, 69, 64, 64, 65, 64, 58]], dtype=uint8)

匹配...现在颜色图怎么样?让我们看一下MATLAB和Python之间的颜色映射的前10行:

的MATLAB
>> format long g;
>> map(1:10,:)

ans =

                         0                         0                         0
        0.0156862745098039       0.00392156862745098        0.0274509803921569
        0.0313725490196078       0.00784313725490196        0.0588235294117647
        0.0470588235294118        0.0117647058823529        0.0901960784313725
        0.0627450980392157        0.0156862745098039          0.12156862745098
        0.0784313725490196        0.0196078431372549         0.152941176470588
        0.0941176470588235        0.0235294117647059         0.184313725490196
         0.109803921568627        0.0274509803921569         0.215686274509804
         0.125490196078431        0.0313725490196078         0.247058823529412
         0.141176470588235        0.0352941176470588          0.27843137254902

Python
In [30]: map[:10,:]
Out[30]:
array([[ 0.        ,  0.        ,  0.        ],
       [ 0.01568627,  0.00392157,  0.02745098],
       [ 0.03137255,  0.00784314,  0.05882353],
       [ 0.04705882,  0.01176471,  0.09019608],
       [ 0.0627451 ,  0.01568627,  0.12156863],
       [ 0.07843137,  0.01960784,  0.15294118],
       [ 0.09411765,  0.02352941,  0.18431373],
       [ 0.10980392,  0.02745098,  0.21568627],
       [ 0.1254902 ,  0.03137255,  0.24705882],
       [ 0.14117647,  0.03529412,  0.27843137]])

...看起来很匹配!

10-04 22:09
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