一、圖像種類

首先來看一下圖像種類(ps： 這里介紹用到的彩色圖像，灰度圖像，二值圖像，其他圖像暫不做介紹)。

每個(gè)圖像的像素通常對(duì)應(yīng)于二維空間中一個(gè)特定的'位置'，并且有一個(gè)或者多個(gè)與那個(gè)點(diǎn)相關(guān)的采樣值組成數(shù)值。根據(jù)這些采樣數(shù)目及特性的不同數(shù)字圖像可以劃分為：
二值圖像：圖像中每個(gè)像素的亮度值(Intensity)僅可以取自0或1的圖像，因此也稱為1-bit圖像。

灰度圖像：也稱為灰階圖像: 圖像中每個(gè)像素可以由0(黑)到255(白)的亮度值(Intensity)表示。0-255之間表示不同的灰度級(jí)。

彩色圖像 (Color image)：彩色圖像主要分為兩種類型，RGB及CMYK。其中RGB的彩色圖像是由三種不同顏色成分組合而成，一個(gè)為紅色，一個(gè)為綠色，另一個(gè)為藍(lán)色。而CMYK類型的圖像則由四個(gè)顏色成分組成：青C、品M、黃Y、黑K。CMYK類型的圖像主要用于印刷行業(yè)。

二、灰度化

2.1 基本原理

將彩色圖像轉(zhuǎn)化成為灰度圖像的過程稱為圖像的灰度化處理。
灰度化，在RGB模型中，如果R=G=B時(shí)，則彩色表示一種灰度顏色，其中R=G=B的值叫灰度值，因此，灰度圖像每個(gè)像素只需一個(gè)字節(jié)存放灰度值（又稱強(qiáng)度值、亮度值），灰度范圍為0-255。

彩色圖像中的每個(gè)像素的顏色有R、G、B三個(gè)分量決定，而每個(gè)分量有255個(gè)值可取，這樣一個(gè)像素點(diǎn)可以有1600多萬（255255255）的顏色的變化范圍。而灰度圖像一個(gè)像素點(diǎn)的變化范圍為255種，所以在數(shù)字圖像處理種一般先將各種格式的圖像轉(zhuǎn)變成灰度圖像以使后續(xù)的圖像的計(jì)算量變得少一些。灰度圖像的描述與彩色圖像一樣仍然反映了整幅圖像的整體和局部的色度和亮度等級(jí)的分布和特征。

2.2 灰度化方法

一般有四種方法對(duì)彩色圖像進(jìn)行灰度化處理：分量法、最大值法、平均值法、加權(quán)平均法。

圖像灰度化處理有以下幾種方式：
1. 分量法
將彩色圖像中的三分量的亮度作為三個(gè)灰度圖像的灰度值，可根據(jù)應(yīng)用需要選取一種灰度圖像。

f1(i,j)=R(i,j) 
f2(i,j)=G(i,j) 
f3(i,j)=B(i,j)
其中fk(i,j)(k=1,2,3)為轉(zhuǎn)換后的灰度圖像在（i,j）處的灰度值。

2. 最大值法
將彩色圖像中的三分量亮度的最大值作為灰度圖的灰度值。

f(i,j)=max(R(i,j),G(i,j),B(i,j))

3. 平均值法
將彩色圖像中的三分量亮度求平均得到一個(gè)灰度值。

f(i,j)=(R(i,j)+G(i,j)+B(i,j)) /3

4. 加權(quán)平均法
根據(jù)重要性及其它指標(biāo)，將三個(gè)分量以不同的權(quán)值進(jìn)行加權(quán)平均。由于人眼對(duì)綠色的敏感最高，對(duì)藍(lán)色敏感最低，因此，按下式對(duì)RGB三分量進(jìn)行加權(quán)平均能得到較合理的灰度圖像。

f(i,j)=0.30R(i,j)+0.59G(i,j)+0.11B(i,j))

三、Opencv中圖像灰度化處理

在Opencv中可以通過以上幾種方法的數(shù)值計(jì)算來得到灰度圖像也可以通過opencv提供的顏色空間轉(zhuǎn)換函數(shù)來得到。
Opencv封裝灰度法

//彩色圖轉(zhuǎn)為灰度圖方法調(diào)用
cv::cvtColor(rgbMat, greyMat, CV_BGR2GRAY);