图像处理基础 | 查看两张图像的亮度差异,Y通道相减

两张图像的Y通道相减通常用于图像差异分析或比较，尤其是在亮度方面。具体来说，这一操作是基于YCbCr颜色空间中的Y通道进行的，其中Y通道代表图像的亮度信息（亮度成分），而Cb和Cr通道分别代表色度成分（色彩信息）。

具体含义：
YCbCr颜色空间：YCbCr是一个广泛用于图像处理和视频压缩的颜色空间。在这个空间中：
Y 通道表示图像的亮度（明暗）信息。
Cb 和 Cr 通道则分别表示色度（蓝色差和红色差）信息。
Y通道相减：当我们对两张图像的Y通道进行相减时，实际上是在比较两张图像的亮度信息，目的是计算它们在亮度方面的差异。这种方法对于图像的亮度变化、对比度、或者图像间的细微差异检测特别有用。
举个例子：
假设有两张图像，它们的内容非常相似，只是在亮度方面有一些细微的差异。通过提取它们的Y通道并进行相减，你可以获得一张图像，其中显示的是两者亮度上的差异。

如果结果值为零：表示两张图像的亮度完全相同。
如果结果值为正或负：表示两张图像的亮度存在差异，具体是某一张图像比另一张图像亮或暗。
python代码如下：

import cv2
import numpy as np
# 查看两张图像的亮度差异
# 读取两张图像
image1 = cv2.imread("4.jpg")
image2 = cv2.imread('3.jpg')

# 设置高斯核的大小和标准差
kernel_size = (3, 3)  # 核的大小，必须是奇数
sigma = 0  # 标准差，0会自动根据核的大小计算 sigma越大，模糊越强

# 应用高斯模糊
blurred_image = cv2.GaussianBlur(image2, kernel_size, sigma)

# 将图像转换为YCbCr颜色空间
if len(image1.shape) == 2:  # 如果是灰度图像
    image1 = cv2.cvtColor(image1, cv2.COLOR_GRAY2BGR)

if len(blurred_image.shape) == 2:  # 如果是灰度图像
    blurred_image = cv2.cvtColor(blurred_image, cv2.COLOR_GRAY2BGR)


ycbcr1 = cv2.cvtColor(image1, cv2.COLOR_BGR2YCrCb)
ycbcr2 = cv2.cvtColor(blurred_image, cv2.COLOR_BGR2YCrCb)

# 提取Y通道
y_channel1 = ycbcr1[:, :, 0]
y_channel2 = ycbcr2[:, :, 0]

# 对Y通道进行相减
y_diff = cv2.absdiff(y_channel1, y_channel2)

# 提取Cb和Cr通道
cb_channel1 = ycbcr1[:, :, 1]  # 蓝色差（Cb）
cr_channel1 = ycbcr1[:, :, 2]  # 红色差（Cr）

cb_channel2 = ycbcr2[:, :, 1]  # 蓝色差（Cb）
cr_channel2 = ycbcr2[:, :, 2]  # 红色差（Cr）

# 对Cb通道和Cr通道分别进行相减
cb_diff = cv2.absdiff(cb_channel1, cb_channel2)  # 蓝色差异
cr_diff = cv2.absdiff(cr_channel1, cr_channel2)  # 红色差异

cv2.imwrite('blurred_image.jpg', blurred_image)
cv2.imwrite('y_channel_diff.jpg', y_diff)

cv2.imwrite('cb_diff.jpg', cb_diff)
cv2.imwrite('cr_diff.jpg', cr_diff)