使用numpy为RGB数组添加alpha通道

Question

我有一个RGB色域的图像数组，希望添加阿尔法通道并将其设置为全零。具体来说，我有一个形状为（205，54，3）的numpy数组，我希望将其形状更改为（205，54，4），第三维的额外位置都是0.0。哪个numpy操作可以实现这一点？

```python import numpy as np # 创建形状为(205, 54, 3)的随机数组 image = np.random.rand(205, 54, 3)

# 将第三维增加到 4，并用零填充 image_alpha = np.concatenate([image, np.zeros((205, 54, 1))], axis=2) ```

- Melanie

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你是指希望得到一个包含 RGB 值的数组，并且使 RGB 值看起来像 (205, 54, 4, 0) 这样吗？请提供一个输出示例。 - Linus

@Linus OP 表示输入是一个三维数组，其尺寸为 205 x 54 x 3。 - kennytm

@kennytm 正确 - 输入的形状为（205，54，3），我希望它的形状为（205，54，4）。例如，x.shape = (205,54,3) 和 x[0][0] = [255, 255, 255]，我想要 x[0][0] = [255, 255, 255, 0]。 - Melanie

Answer 1

你可以使用其中一个堆栈函数（stack / hstack / vstack / dstack / concatenate）来将多个数组连接在一起。

numpy.dstack( ( your_input_array, numpy.zeros((205, 54)) ) )

- kennytm

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谢谢。我尝试了几个，但似乎找不到合适的。np.dstack很有道理。 - Melanie

@kennytm 由于某些我无法理解的原因，在我的情况下：data = np.dstack(( data, np.zeros((data[:,:,0].shape)))) 返回了一个类型为float64的数组，而不是uint8。有任何线索吗？ - pippo1980

@pippo1980 在 np.zeros 中指定 dtype。它的默认值是 float64。https://numpy.org/doc/stable/reference/generated/numpy.zeros.html - kennytm

是的，谢谢，我已经想通了。我不想编辑你的答案。即使我被禁止再提问了！而且我也不知道该如何恢复。 - pippo1980

Answer 2

如果你已经有当前图像的RGB变量，那么只需使用以下代码：

rgba = numpy.concatenate((rgb, numpy.zeros((205, 54, 1))), axis=2)

Concatenate函数将rgb和zeros数组合并在一起。Zeros函数创建一个全是零的数组。我们将轴设置为2，这意味着我们在第三个维度上进行了合并。注意：轴从0开始计数。

- Primoz

Answer 3

np数组样式，在深度维度（通道维度，第三个维度）上堆叠：

rgba = np.dstack((rgb, np.zeros(rgb.shape[:-1])))

但你应该使用OpenCV函数：

rgba = cv2.cvtColor(rgb, cv2.COLOR_RGB2RGBA)

- lbsweek

Answer 4

不确定您是否还在寻找答案。

最近，我正在尝试使用numpy实现与您相同的目标，因为我需要将24位深度的png强制转换为32位。 我同意使用dstack很合理，但我无法使其正常工作。 我使用了插入insert来达到我的目标。

# for your code it would look like the following:
rgba = numpy.insert(
    rgb,
    3, #position in the pixel value [ r, g, b, a <-index [3]  ]
    255, # or 1 if you're going for a float data type as you want the alpha to be fully white otherwise the entire image will be transparent.
    axis=2, #this is the depth where you are inserting this alpha channel into
)

希望这能帮到你，祝好运。

- TAITONIUM