基于OpenCV自定义色条实现灰度图上色功能代码

自定义色条是一个在图像处理中常用的功能，它可以把灰度图像上的灰度映射至不同的颜色上，从而实现更加直观的图像色彩表达。在OpenCV中可以基于LUT（Lookup Table）实现灰度图上色的功能，具体步骤如下：

1. 创建颜色映射表LUT

首先需要创建一个颜色映射表LUT，这个LUT是一个256x1的彩色矩阵，它定义了当前灰度下的RGB颜色值，用于后续的灰度图像上色。创建LUT的代码如下：

import numpy as np

# 自定义颜色映射表LUT
def create_LUT(colors):
    LUT = np.zeros((256, 3), dtype=np.uint8)
    for i in range(len(colors)):
        LUT[i] = colors[i]
    return LUT

上述代码中，create_LUT函数需要传入一个颜色列表colors，列表中每个元素是一个长度为3的RGB颜色值列表，表示当前灰度下对应的颜色。LUT是一个256x3的矩阵，每行对应了256个灰度下对应的RGB颜色值。

1. 加载灰度图像并进行灰度映射

接下来需要加载待上色的灰度图像，并进行灰度映射，把灰度值转换为RGB颜色值。实现代码如下：

import cv2

# 加载灰度图像
gray = cv2.imread("gray.bmp", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
height, width = gray.shape

# 定义颜色映射
colors = [[128, 0, 0], [255, 0, 0], [255, 255, 0], [255, 255, 255]]
LUT = create_LUT(colors)

# 灰度映射
color = cv2.LUT(gray, LUT)

上述代码中，gray是读入的灰度图像，然后定义了一个包含4种颜色的颜色映射表colors，最后调用cv2.LUT函数将灰度图像gray映射为真彩色图像color。

1. 显示上色结果

最后需要把生成的彩色图像显示出来。代码如下：

# 显示图像
cv2.imshow("color", color)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

通过上述步骤，我们就可以快速实现灰度图像上色的功能了。下面给出两个示例说明。

示例1：基于单一颜色的上色

如果我们需要把灰度图像的不同灰度值映射到单一的蓝色调上，可以创建一个蓝色颜色映射表，如下：

colors = [[0, 0, 0], [0, 0, 255], [0, 0, 255], [0, 0, 255]]

上述代码中，第二、三、四个元素都是[0, 0, 255]，表示在灰度值为1-3时都映射为蓝色。

示例2：基于多种颜色的上色

如果我们需要把灰度图像的不同灰度值映射到多种颜色上，可以创建一个包含多种颜色的颜色映射表，如下：

colors = [[128, 0, 0], [255, 0, 0], [255, 255, 0], [255, 255, 255]]

上述代码中，包含了4种颜色，灰度值从1-64映射到第一种颜色，从65-128映射到第二种颜色，从129-192映射到第三种颜色，从193-256映射到第四种颜色。