python如何實(shí)現(xiàn)灰度圖

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任務(wù)描述

背景

真彩色圖像和灰度圖像是數(shù)字圖像的兩種常見類型，如下圖所示，左圖是真彩色圖像，右圖是灰度圖像。

在真彩色圖像中，像素顏色是 RGB 顏色，每個顏色包含 R、G、B 三個顏色分量。而在灰度圖像中，像素顏色只有一個分量，稱為灰度值，其取值是 [0,255] 之間的整數(shù)，灰度值越小，灰度越暗（越黑），反之越亮（越白）。

任務(wù)

本關(guān)任務(wù)是補(bǔ)全程序，使程序能將一幅真彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像。說明如下：
1）求得的灰度值需要轉(zhuǎn)換成整數(shù)，請使用round函數(shù)取整，如round(3.7)是將3.7四舍五入為整數(shù)4；
2）本關(guān)程序框架與上關(guān)基本相同。

相關(guān)知識

思路

真彩色圖像與灰度圖像采用的顏色模式不一樣，前者使用 RGB 顏色，有三個顏色分量，而后者使用灰度值，只有一個顏色分量，所以不能像上關(guān)一樣直接對原始圖像的像素進(jìn)行修改。
解決方法是先新建一個與真彩色圖像分辨率相同的純色灰度圖像，然后依次取出真彩色圖像中每個像素的 RGB 顏色，算出對應(yīng)的灰度值，再將此灰度值填入新建灰度圖像的對應(yīng)位置。

示例程序

示例程序見下：

from PIL import Image
img = Image.new('L', (100, 100))  #新建一個3×3的純黑色灰度圖像
gray = img.getpixel((50,50))      #取出某個像素的顏色，即灰度值
print('這是一個灰度值：', gray)   #灰度值只包含一個整數(shù)
for x in range(100):
    for y in range(100):
        img.putpixel((x,y), 100)#將所有像素的灰度值設(shè)置為100
img.save('src/step2/student/step2_2.jpg')

可將此程序拷入右側(cè)編輯器運(yùn)行。

編程要求

在 Begin-End 區(qū)間補(bǔ)全代碼，具體要求見上。

測試說明

系統(tǒng)會檢查程序生成的 step2_2.jpg 文件，若正確則打印：

你的圖像與正確答案相同！

開始你的任務(wù)吧，祝你成功！

from PIL import Image


# 將一個RGB顏色轉(zhuǎn)換成灰度值，結(jié)果保留整數(shù)
def RGBtoGray(r, g, b):
    ########## Begin ##########
    gray = round(r*0.299 + g*0.587 + b*0.114)
    ########## End ##########
    return gray
# 將真彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖
# 真彩色和灰度圖的文件路徑分別為path2和path3
def toGrayImage(path2, path3):
    img1 = Image.open(path2)  # 真彩色圖像，像素中是RGB顏色
    w, h = img1.size
    img2 = Image.new('L', (w, h))  # 新建一個灰度圖像，像素中是灰度值
    ########## Begin ##########
    # 此部分功能：依次取出img1中每個像素的RGB顏色，轉(zhuǎn)換成灰度值，再放到img2的對應(yīng)位置
    for x in range(w):
        for y in range(h):
            r, g, b = img1.getpixel((x, y))  # 取出顏色
            gray = RGBtoGray(r, g, b) # 轉(zhuǎn)成灰度值
            img2.putpixel((x, y), gray)  # 放回像素

    ########## End ##########
    img2.save(path3)


path2 = 'step1.jpg'  # 真彩色圖像
path3 = 'step2_2.jpg'  # 灰度圖像
toGrayImage(path2, path3)

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