LabVIEW将彩色图像转换到灰度图像

    在LabVIEW中使用许多图像处理工具的必要步骤之一是将其从彩色转换为单色。介绍一个开发的应用程序，用于基于LabVIEW软件环境，在所有支持的色彩空间（RGB、HSI、HSV和HSL）中自动将彩色图像转换为灰阶。为了实现设定的目标，定义了以下任务-创建一个用户友好的界面，包括：

•   可以从任何目录中选择彩色图像;

•   可以选择色彩空间;

•   生成的转换图像的可视化。

近年来，人们一直在努力提供新的或改编现有的算法和方法，将彩色图像转换为灰度图像。随着时间的推移，LabVIEW已被证明是一种强大的应用程序开发工具。得益于丰富的库和功能，可以轻松开发测量、诊断和控制应用程序。

LabVIEW中支持的色彩空间为RGB、HSL、HSV和HSI。IMAQ ExtractColor Planes VI用于提取三种颜色分量之一。此工具允许将32位彩色图像转换为8位灰度图像。输入彩色图像可以采用以下格式*.tif、*.jpg、*.png、*.png、*.bmp。彩色图像在内存中以32位编码。RGB图像存储颜色信息，红色、绿色和蓝色平面各使用8位。HSL图像使用8位色调、饱和度和亮度存储颜色信息。

在启动程序之前，用户指定用于选择输入颜色图像的目录，并选择所需的颜色系统进行工作。处理结果可视化为三个输出图像-对应颜色模型的每个提取颜色分量一个。具有四种状态的案例结构用于处理使每个图像的标题对应于色彩空间的特定组件的任务。状态0（默认值）包含红色、绿色和蓝色字符串。其余三个状态也以另一种方式创建。从一种状态切换到另一种状态取决于用户对色彩空间的选择。

应用程序能够通过提取不同颜色系统中的不同组件来可视化将彩色图像转换为单色的结果，这是一个优势，也是比较所获得结果的机会。

该程序用不同颜色的水果图像进行了测试。选择包含黄色、绿色、橙色和红色对象的彩色图像。灰度图像结果表明，不同的分量和不同的色彩空间会影响所获得图像的信息性。根据图像中需要查看的对象，应选择相应颜色系统的不同组件。

使用LabVIEW程序将颜色转换到灰度图像的结果

根据程序图像转换给出的结果，可以得出以下结论：

•   对于“提取红色平面”和“提取蓝色平面”中的RGB颜色系统，很难识别具有相似黄绿色和橙色阴影的对象。

•   在RGB颜色系统中，红色和橙色对象与提取绿色平面的对比度最佳。

•   在RGB颜色系统中，对于提取红色平面中的红色对象，结果令人满意。

•   HSI、HSL和HSV颜色系统在提取色相颜色平面和提取饱和颜色平面中具有相似的结果。

•   为了分离实验图像中的背景，从HSL，HSV或HSI颜色系统中提取饱和色平面是最合适的。

•   使用从HSI、HSL和HSV颜色系统中提取色相颜色平面，红色对象与图像中的其他对象形成对比。这种转换也最适合从草莓（种子本身）中提取实际水果。

•   对于黄色物体的研究，使用HSI，HSL和HSV颜色系统的提取饱和色平面获得最佳结果。

•   当转换为来自HSI，HSL和HSV颜色系统的强度，亮度颜色和亮度值颜色分量时，可以获得灰度图像，并可以详细识别单个对象。除了水果，放置它们的容器也是可识别的。

处理单色图像的一个缺点是信息量降低。使用LabVIEW在HSI色彩空间中将颜色转换到灰度图像的已经成功应用为图像分割前的预处理，用于确定蓝纹奶酪中霉菌的分布。

厂家没有提供LabVIEW的例子。根据通讯协议的相关的说明，编写了适合项目的程序。程序截图如下所示。