3.4.1 Biến đổi ảnh xám (Grayscale convert)
Trong xử lý ảnh, việc chuyển đổi ảnh màu sang ảnh xám là công việc phổ biến. Ảnh màu thực chất chỉ là tập hợp của những ma trận có cùng kích thước. Khi muốn xử lý thông tin trên ảnh, sẽ dễ dàng hơn nếu ta chỉ xử lý dữ liệu trên một ma trận số thay vì nhiều ma trận số. Việc biến đổi ảnh màu về ảnh số (Grayscale converting) xuất hiện vì mục đích trên – biến đổi thơng tin ảnh về một ma trận số hai chiều duy nhất.
GrayScale là một hệ thống màu có mơ hình màu đơn giản nhất với 256 cấp độ xám biến thiên từ màu đen đến màu trắng. Sản phẩm được xuất ra sẽ có màu trắng đen. Được sử dụng trong cả công nghiệp in lẫn dùng trong công việc thể hiện ảnh lên các thiết bị số. Ảnh xám (Gray image) hay còn gọi là ảnh đơn sắc (Monochromatic), mỗi giá trị điểm ảnh (Pixel) trong ma trận điểm ảnh mang giá trị từ 0 đến 255. Trong khơng gian màu RGB, để có một ảnh xám cần phải có giá trị kênh màu Red (x, y) = Green (x, y) = Blue (x, y) (Với x, y là tọa độ điểm ảnh).
Chuyển đổi hệ thống màu RGB sang Grayscale:
Một bức ảnh mà tập hợp của một ma trận điểm ảnh (Pixel). Mỗi điểm ảnh có thể được biểu diễn bằng n bytes dưới các kênh màu khác nhau. Việc chuyển đổi giữa các hệ màu thông thường được thực hiện thông qua các phép biến đổi ma trận.
Cơng thức tính cường độ sáng tại một điểm ảnh từ ảnh RGB:
o I (x, y) = 0.3086*Red (x, y) + 0.6094*Green (x, y) + 0.082*Blue (x, y) o I (x, y) = 0.299*Red (x, y) + 0.587*Green (x, y) + 0.114*Blue (x, y) Phân tích:
o I (x, y): là cường độ sáng tại điểm ảnh (x, y) của ảnh xám
o Red (x, y): Là giá trị của kênh màu Red (Đỏ) tại điểm ảnh (x, y) của ảnh màu (RGB)
o Green (x, y): Là giá trị của kênh màu Green (xanh lá cây) tại điểm ảnh (x, y) của ảnh màu (RGB)
o Blue (x, y): là giá trị của kênh màu Blue (xanh lơ) tại điểm ảnh (x, y) của ảnh màu (RGB)
Chú ý:
o Các phép toán trong số nguyên (Int) nhanh hơn rất nhiều trong số thực (Float)
o Trong OpenCV, hệ thống màu theo thứ tự các kênh là Blue-Green-Red
o Các thơng số dùng để tính tốn cường độ sáng cho ảnh xám như: 0.3086, 0.6094, 0.0820, … được coi là con số đẹp do người ta nghiên cứu ra.