灰度图像可以简单理解为一个灰度值矩阵，其中灰度值的取值范围是[0, 255]，且灰度值为整数。
现在需要将这个灰度值矩阵中的每一个值拆分成3个通道（RGB），分别是红色通道（red, R）、绿色通道（green, G）和蓝色通道（blue, B）。这里就需要自己定义一个映射函数，比如我规定灰度值小于128的点，它们对应的红色通道的值为30，就可以写作
这里的R是红色通道矩阵，X是灰度值矩阵。
一般地，给出一个任意的映射函数如下
则其对应的matlab的转换函数如下
%% 红色通道映射函数function R = redTransformer(X)R = zeros(size(X));R(X < 128) = 30;R(128 <= X & X < 192) = 2*X(128 <= X & X < 192)-150;R(192 <= X) = 234;end
这里的转换函数使用了索引矩阵来简化代码，提高效率，对matlab索引不熟悉的小伙伴可以参考我的这篇博客
matlab核心知识点-索引index运用_ 一只博客-CSDN博客/qq_42276781/article/details/121715378为了方便理解，这里给出一个一般写法的转换函数
%% 红色通道映射函数，一般写法，不推荐function R = redTransformer(X)[row, col] = size(X);R = zeros(row, col);for i = 1: rowfor j = 1: colif X(i,j) < 128R(i,j) = 30;elseif X(i,j) < 192R(i,j) = 2*X(i,j)-150;elseR(i,j) = 234;end endendend
类似地，给出三个通道的函数表达式和matlab代码
matlab中的函数可以嵌套，于是我将RGB三色的映射函数均放置在gray2rgb.m文件中。
gray2rgb.m
%% 灰度图转换为彩色图function I = gray2rgb(X)R = redTransformer(X);G = greenTransformer(X);B = blueTransformer(X);I(:,:,1) = R;I(:,:,2) = G;I(:,:,3) = B;I = uint8(I);end%% 红色通道映射函数function R = redTransformer(X)R = zeros(size(X));R(X < 128) = 30;R(128 <= X & X < 192) = 2*X(128 <= X & X < 192)-150;R(192 <= X) = 234;end%% 绿色通道映射函数function G = greenTransformer(X)G = zeros(size(X));G(X < 90) = 2*X(X < 90)+40;G(90 <= X & X < 160) = 180;G(160 <= X) = 0;end%% 蓝色通道映射函数function B = blueTransformer(X)B = zeros(size(X));B(X < 64) = 115;B(64 <= X & X < 128) = 510-4*X(64 <= X & X < 128);B(128 <= X) = 36;end
主函数
clear, close all% 辣椒彩色图im_rgb = imread('peppers.png');subplot(1,3,1), imshow(im_rgb)% 彩色图转灰度图im_gray = rgb2gray(im_rgb);subplot(1,3,2), imshow(im_gray)% 灰度图转彩色图im_gray2rgb = gray2rgb(im_gray);subplot(1,3,3), imshow(im_gray2rgb)
运行结果
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