Colorindo uma imagem com uma paleta de cores HSI

Dada uma imagem em tons de cinza, a ideia é definir uma cor (inicial) para representar o preto e outra (final) para representar o branco. Em seguida, criar uma paleta de cores HSI que varia da cor inicial até a final e aplicar estas cores na imagem original.

Para realizar este trabalho, foram utilizados os pacotes NumPy e OpenCV. O código está todo comentado e no final do post é possível ver as imagens resultantes.

# -*- coding: utf-8 -*-
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@author: Rafael Zottesso
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import numpy as np
import cv2

# Função para gerar a peleta de cores com um início e fim de cor
def gerar_paleta(inicio, fim, sv):

	# Função: np.linspace(A, B, X)
	# Descrição: gera um vetor com X valores entre A e B.
	h = np.linspace(inicio, fim, 256)
	s = np.linspace(sv, sv, 256)
	i = np.linspace(sv, sv, 256)
	    
	# Função: a.reshape(alt, largura)
	# Descrição: Da uma nova forma a uma lista. Neste caso, criamos uma altura de 256 e 1 de largura
	# Função: np.tile(array, X)
	# Descrição: Repete um array X vezes. Aqui, repetindo o mesmo valor no eixo da largura para ficar com 256 de largura    
	p1 = np.tile( h.reshape(256,1), 256 )
	p2 = np.tile( s.reshape(256,1), 256 )
	p3 = np.tile( i.reshape(256,1), 256 )
	   
	# Função: np.uint8(num)
	# Descrição: converter números para 8 bits
	p1 = np.uint8(p1)
	p2 = np.uint8(p2)
	p3 = np.uint8(p3)
	    
	# Função: np.dstack( (v1, v2) )
	# Descrição: Faz a concatenação dos dois vetores, por exemplo.
	paleta = np.dstack( (np.dstack( (p1,p2) ), p3) )
	        
	return paleta

# Gera a paleta de cores considerando que o HSI está sendo usado
paleta = gerar_paleta(120, 240, sv=200)

# imread ( nome da imagem, [1=cor, 0=grayscape, -1=alpha])
# Cada coluna da imagem é armazenada em um subvetor, onde cada coluna é uma posição
img = cv2.imread('./Imagens/original.jpg', 0)

# Cria uma matriz com o mesmo tamanho da imagem cinza, mas com 3 dimensões
img_colorida = np.zeros( (img.shape[0], img.shape[1], 3) )

# Como a peleta possui as mesmas cores RGB no eixo da largura, podemos sempre pegar a posição 0
# O for percorre a altura e a largura da nova matriz criada para representar a imagem colorida, e recebe a cor de acordo com a imagem original e o tom de cinza
for i in range(img.shape[0]):
    for j in range(img.shape[1]):
    	# na posição zero porque todas as camadas são iguais
        img_colorida[i][j] = paleta [ img[i][j] ][0]

# Converte a imagem colorida pra 8 bits
img_colorida = np.uint8(img_colorida)

# Transforma pra RGB
paleta = cv2.cvtColor(paleta, cv2.COLOR_HSV2BGR)
img_colorida = cv2.cvtColor(img_colorida, cv2.COLOR_HSV2BGR)
# Mostra a imagem e salva ela
# nome da janela, matriz
cv2.imshow('Original',img)

cv2.imshow('Paleta',paleta)
cv2.imwrite('./Imagens/paleta_hsi.jpg', paleta)

cv2.imshow('Colorida',img_colorida)
cv2.imwrite('./Imagens/original_hsi.jpg', img_colorida)


# Código para manter a jenala com a imagem
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

Imagens Resultantes

# Imagem original

# Paleta HSI

# Imagem colorida