python - 如果该 RGB 值属于列表，如何替换图像中的所有 RGB 值

Question

如果图像中的 RGB 值在我的列表中且没有循环，我需要更改该图像中的所有 RGB 值。

我知道为了改变 RGB 值我只需要这样做:

img[np.all(img == (99, 121, 109), axis=-1)] = (255,255,255)

但是，例如，在我的例子中，值 (99, 121, 109) 属于一个列表

   rgbL = [[99, 121, 109], 
           [102, 118, 107], 
           [102, 126, 114], 
                   .......,
           [105, 114, 101]]

为了更改属于我的 rgbL 列表的图像中的所有 RGB 值，我需要循环到我的 rgbL 的所有值。但我的 list 太长了。有没有一种方法可以在不循环的情况下做到这一点？

Answer 1

不幸的是，没有快速的方法可以做到这一点。无论您使用循环还是优化的 numpy 解决方案，在幕后您都必须对照 rgbL 的每个元素检查每个像素。鉴于此，您可以使用 isin与 structured array 结合view数据以执行正确的分组。

诀窍是制作一个 custom type代表像素。这样，您就可以比较整个元素而不是颜色 channel ，这是 isin 默认情况下所做的。

pixel = np.dtype([('r', img.dtype), ('g', img.dtype), ('b', img.dtype)])

您不能将像素数据类型定义为子数组类型，如 pixel = np.dtype((img.dtype, img.shape[-1]))。当您尝试查看数据时，这将导致错误。

您现在可以将 img 视为 pixel 元素的 2D 数组，而不是 uint8 或 float< 的 3D 数组，视情况而定:

data = img.view(pixel).squeeze(axis=-1)

您可以对列表执行相同的操作:

rgbA = np.array(rgbL).view(pixel).squeeze(axis=-1)

你也可以这样做

rgbA = np.array([tuple(p) for p in rgbL], dtype=pixel)

您不能使用np.array(rgbL, dtype=pixel)，因为在这种情况下元素将无法正确初始化。

现在 isin 将为您提供您想要的掩码:

mask = np.isin(data, rgbA)

可以直接敷面膜:

data[mask] = 255

如果要设置 channel 之间不同的值，请记住使用元组来指定像素条目:

>>> data[mask] = (255, 255, 255)  # OK
>>> data[mask] = [255, 255, 255]
ValueError: NumPy boolean array indexing assignment cannot assign 3 input values to the 1 output values where the mask is true

由于 data 是 img 的 View ，因此您已完成。

注意:仅当您的图像在三维空间中连续时，此方法才有效。否则，您将无法对两个数组使用相同的数据类型。如果不是这种情况，您将必须复制图像数据，以便它至少在三维空间中是连续的。对于大多数在高光谱图像或其他东西上不是奇怪 View 的正常阵列，你会没事的。

TL;DR

pixel = np.dtype([('r', img.dtype), ('g', img.dtype), ('b', img.dtype)])

def replace(img, pixels, value):
    data = img.view(pixel).squeeze(-1)
    pixels = np.array(pixels, dtype=img.dtype).view(pixel).squeeze(-1)
    data[isin(data, pixels)] = tuple(value)