Problema
Uma imagem é uma matriz, então é possível utilizar o Python ou uma biblioteca, como o Numpy, para evitar o uso de for loops.
Olhando o Wiki de escala cinza, é possível verificar a seguinte fórmula: Y = 0.2126 * R + 0.7152 * G + 0.0722 * B
.
O Python pode ser utilizado com slice na matriz. Em que cada pixel de uma imagem é composta da seguinte maneira [linha, coluna, canal]
. E uma imagem no espaço de cores RGB possui três canais, o R,G e B. Portanto, cada pixel possui um array representando o canal (R,G,B)
.
Mas atente-se ao fato de que o OpenCV utiliza por padrão o BGR
((B,G,R)
)
Então é possível verificar a otimização com o código a seguir:
import time
import cv2
import numpy as np
import urllib.request
# Carregar imagem da internet
resp = urllib.request.urlopen("https://i.stack.imgur.com/OWQJc.jpg")
imagem = np.asarray(bytearray(resp.read()), dtype="uint8")
imagem = cv2.imdecode(imagem, cv2.IMREAD_COLOR)
# Carregar imagem do PC
# imagem = cv2.imread("goku-jr.jpg")
# FOR LOOPS
start_time = time.time()
for coluna in imagem:
for pixel in coluna:
media = int(sum(pixel)/3)
pixel [0] = media
pixel [1] = media
pixel [2] = media
cv2.imwrite("OWQJc1.jpg",imagem)
print("--- %s segundos ---" % (time.time() - start_time))
# MATRIZES E ARRAYS
# Carregar imagem da internet
resp = urllib.request.urlopen("https://i.stack.imgur.com/OWQJc.jpg")
imagem = np.asarray(bytearray(resp.read()), dtype="uint8")
imagem = cv2.imdecode(imagem, cv2.IMREAD_COLOR)
# Carregar imagem do PC
# imagem = cv2.imread("goku-jr.jpg")
start_time = time.time()
imagem = 0.0722 * imagem[:, :, 0] + 0.7152 * imagem[:, :, 1] + 0.2126 * imagem[:, :, 2]
imagem = imagem.astype(np.uint8)
cv2.imwrite("OWQJc2.jpg",imagem)
print("--- %s segundos ---" % (time.time() - start_time))
Resultado
No meu computador, o seguinte resultado foi obtido:
--- 0.2000114917755127 segundos ---
--- 0.008000612258911133 segundos ---
É possível verificar que o método utilizando os for loops está ligeiramente errado comparando as imagens a seguir:
Resultado 1:

Resultado 2:

imagem2
? – Woss 28/08/19 às 18:32for
dentro dofor
: não há problemas nenhum em relação a isso. Na quantidade de pixels, seu programa executa em tempo linear. Acontece apenas que, para enxergar os pixels, você precisa navegar nas colunas separadamente, mas isso não implica que o seu programa execute em tempo quadrático em relação ao número de pixels. Falo mais disso nessa resposta – Jefferson Quesado 28/08/19 às 18:43cv2.cvtColor(imagem, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
não serve? – Augusto Vasques 28/08/19 às 19:00