图像的数组表示和变换

本文的主要内容是基于中国大学mooc（慕课）中的“Python数据分析与可视化”课程进行整理和总结。

图像的数组表示

图像一般采用RGB色彩模式，图像中的每一个像素点，由红色，绿色和蓝色组成，这三种颜色形成三个颜色通道，每个通道之间进行变化和叠加之后形成各种颜色，其中R，G，B三个颜色通道取值范围均为0-255 ，叠加起来的色彩空间为256^3，RGB形成的颜色包括了人类视力所能感知的所有颜色。所以在计算机的使用中，一般的图像均使用RGB色彩。
在计算机中，图像是一个由像素组成的矩阵，每个元素是一个RGB值，我们可以借助python中的PIL表示图像，使用numpy中的矩阵表示图像中的每一个元素。

from PIL import Image
import numpy as np

im = np.array(Image.open("C:/Users/ABC/introduction to ML with python/AI.jpg"))

print(im.shape,im.dtype)

(401, 800, 3) uint8

可以看到一个图像最终是由三维数据表示，维度分别是高度，宽度和像素RGB值，在第三维度上有三个元素，RGB分别由一个uint8类型表示（uint8取值范围为0-255）。

图像的数组变换

图像的变换：图像可以表示维数组，数组可以运算，经过运算后的数组，可以改变图像的形状，对图像进行变换。
变换步骤：
读入图像，变成数组，形成像素的RGB值的数组表示，修改之后保存成新的图像文件，完成图像的变换。