打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
(转)RGBtoGray流行算法

一、基础 
  对于彩色转灰度,有一个很著名的心理学公式:
Gray =R*0.299 + G*0.587 + B*0.114

二、整数算法

  而实际应用时,希望避免低速的浮点运算,所以需要整数算法。
  注意到系数都是3位精度的没有,我们可以将它们缩放1000倍来实现整数运算算法:
Gray =(R*299 + G*587 + B*114 + 500) / 1000

  RGB一般是8位精度,现在缩放1000倍,所以上面的运算是32位整型的运算。注意后面那个除法是整数除法,所以需要加上500来实现四舍五入。
  就是由于该算法需要32位运算,所以该公式的另一个变种很流行:
Gray =(R*30 + G*59 + B*11 + 50) / 100

  但是,虽说上一个公式是32位整数运算,但是根据80x86体系的整数乘除指令的特点,是可以用16位整数乘除指令来运算的。而且现在32位早普及了(AMD64都出来了),所以推荐使用上一个公式。

三、整数移位算法


  上面的整数算法已经很快了,但是有一点仍制约速度,就是最后的那个除法。移位比除法快多了,所以可以将系数缩放成2的整数幂。
  习惯上使用16位精度,2的16次幂是65536,所以这样计算系数:
0.299 *65536 = 19595.264 ≈ 19595
0.587 *65536 + (0.264) = 38469.632 + 0.264 = 38469.896 ≈38469
0.114 *65536 + (0.896) =  7471.104 +0.896 = 7472

  可能很多人看见了,我所使用的舍入方式不是四舍五入。四舍五入会有较大的误差,应该将以前的计算结果的误差一起计算进去,舍入方式是去尾法:

  写成表达式是:
Gray =(R*19595 + G*38469 + B*7472) >>16

  2至20位精度的系数:
Gray = (R*1+ G*2 + B*1) >> 2
Gray = (R*2+ G*5 + B*1) >> 3
Gray = (R*4+ G*10 + B*2) >> 4
Gray = (R*9+ G*19 + B*4) >> 5
Gray =(R*19 + G*37 + B*8) >> 6
Gray =(R*38 + G*75 + B*15) >>7
Gray =(R*76 + G*150 + B*30) >>8
Gray =(R*153 + G*300 + B*59) >>9
Gray =(R*306 + G*601 + B*117) >>10
Gray =(R*612 + G*1202 + B*234) >>11
Gray =(R*1224 + G*2405 + B*467) >>12
Gray =(R*2449 + G*4809 + B*934) >>13
Gray =(R*4898 + G*9618 + B*1868) >>14
Gray =(R*9797 + G*19235 + B*3736) >>15
Gray =(R*19595 + G*38469 + B*7472) >>16
Gray =(R*39190 + G*76939 + B*14943) >>17
Gray =(R*78381 + G*153878 + B*29885) >>18
Gray =(R*156762 + G*307757 + B*59769) >>19
Gray =(R*313524 + G*615514 + B*119538) >>20

  仔细观察上面的表格,这些精度实际上是一样的:3与4、7与8、10与11、13与14、19与20
  所以16位运算下最好的计算公式是使用7位精度,比先前那个系数缩放100倍的精度高,而且速度快:
Gray =(R*38 + G*75 + B*15) >>7

  其实最有意思的还是那个2位精度的,完全可以移位优化:
Gray = (R +(WORD)G<<1 + B)>> 2

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
RGB图像转为灰度图
关于除数是分数或者小数除法的一个注
同余(十)——欧几里得辗转相除法
排列组合算法1:生成全部有序列b
七年级数学竞赛讲座 第十七讲 整式的乘法与除法
有了它,不再让妈妈担心:小数乘除法计算错误的成因及对策
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服