在Python中讀入索引的彩色圖像

Question

索引彩色圖像是具有整數（1,2，... N）的像素的圖像，並且對於每個整數，關聯的顏色從給定的彩色圖映射到該像素。 在MATLAB中，可以通過以下方式讀取索引彩色圖像：

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

我怎樣才能在Python中做同樣的事情？ 我嘗試過OpenCV， scikit-image但它們都會自動轉換為RGB。

Answer 1

經過一番研究，這就是我想出的。 您可以使用Python Imaging Library - 特別是Pillow fork： https ： //python-pillow.github.io/

安裝包，然后您可以使用Image類中的Image.open方法打開圖像。 如果您的圖像具有顏色貼圖，則圖像將自動作為索引圖像加載 。 要使其可用，請使用NumPy並使用numpy.array構造函數。 我假設您可以使用NumPy，因為scikit-image和OpenCV都使用NumPy作為圖像處理的基礎骨干：

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，如果您想要實際用於圖像的顏色貼圖/調色板，請使用Image.getpalette方法，該方法是Image類的一部分。 但是，這將為您提供num_colours x 3元素列表。 因此，要確定您擁有多少種顏色，只需將此列表的長度除以3.但是，MATLAB中加載的顏色映射是標准化的，而getpalette不會將其標准化，默認為加載的圖像類型。這樣，您必須通過查看轉換后的NumPy圖像版本來推斷圖像類型是什么，然后使用它來標准化您的顏色貼圖：

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

---

為了證明我們有這個正確，這是我剛才幫助解決的一個問題的索引圖像：

使用MATLAB加載此圖像：

[indexed, map] = imread('http://i.stack.imgur.com/OxFwB.png');

當我將索引圖像中的行280到290和列400到410作為雙重檢查時，我得到了這個：

>> 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

這是我在運行等效代碼獲取索引圖像時在Python中獲得的內容。 請注意，我將圖像物理下載到計算機上並從磁盤加載。 請注意，NumPy開始索引為0而不是1，因此我不得不將范圍減去1.另請注意，范圍運算符的結尾是獨占的 ：

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)

---

那匹配......現在彩色地圖怎么樣？ 我們來看看MATLAB和Python之間的前10行顏色映射：

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

蟒蛇

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]])

---

......看起來很匹配！