將圖像轉換為黑白並將其用作數組

Question

我正在嘗試將彩色圖像轉換為黑白圖像。

原始圖像如下：

我有幾個問題。 第一：

import pylab as pl
import Image

im = Image.open('joconde.png')

pl.imshow(im)
pl.axis('off')
pl.show()

我得到這個：

為什么要旋轉？ 那不是重點，但是我想知道為什么。

im_gray = im.convert('1')

pl.imshow(im_gray)
pl.show() 

這是經過處理的黑白圖像：

現在一切看起來都正常了。 但是我需要將該圖像用作numpy數組，以便進行一些圖像處理。 我要做的就是：

import numpy as np

im_arr = np.array(im_gray)

pl.imshow(im_arr)
pl.axis('off')
pl.show()

但是我得到這個：

為什么會這樣呢？ 我也嘗試過：

im_arr = np.array(im_gray, dtype='float')

要么：

im_arr = np.asarray(im_gray)

但是似乎沒有任何效果。 也許問題出在show方法中，但我不知道。

Answer 1

由於原點問題，圖像被旋轉。

如果使用此代碼段，則圖像不會上下翻轉。

pl.imshow(im, origin='lower')
pl.show()

您也可以只使用im.show()來顯示圖像。

現在，回到原來的問題。 我認為問題出在pylab無法處理雙層圖像這一事實。 您當然要使用灰度圖像，然后執行此操作

import pylab as pl
import matplotlib.cm as cm
import numpy as np
import Image

im = Image.open('your/image/path')
im_grey = im.convert('L') # convert the image to *greyscale*
im_array = np.array(im_grey)
pl.imshow(im_array, cmap=cm.Greys_r)
pl.show() 

Answer 2

問題在於您將圖像轉換為numpy數組的方式。 如果您看一下這些函數的輸出是什么，這將變得很清楚

>> np.array(im_gray)
array([[False, False, False, ...,  True, False, False],
   [ True,  True,  True, ...,  True,  True, False],
   [ True,  True,  True, ...,  True,  True, False],
   ..., 
   [False, False, False, ..., False, False, False],
   [False, False, False, ..., False, False, False],
   [False, False, False, ..., False, False, False]], dtype=bool)

那是不對的。 pl.imshow采用floats uint8或PIL圖像數組，而不是布爾數組。 因此，您需要更明確地將其轉換為數組，並確保

cols,rows = im_gray.size
pixels = list(im_gray.getdata())

# an indexer into the flat list of pixels
# head ranges from 0 to len(pixels) with step cols
# tail ranges from cols to len(pixels) with step cols
head_tail = zip(range(0,len(pixels)+1,cols),range(cols,len(pixels)+1,cols))
im_data = np.ndarray(shape=(cols,rows), dtype=np.uint8)

# extract each row of pixels and save it to the numpy array
for i,(head,tail) in enumerate(head_tail):
    im_data[i] = np.array(pixels[head:tail], dtype=np.uint8)

pl.imshow(im_data, cmap='bone')

最終的pl.imshow需要您定義一個顏色圖。 'bone'顏色圖是黑白的。 我假定將PIL圖像傳遞到函數中以自動定義顏色圖。