一、单通道图片（灰度图）的读取和转换
1、OpenCV读取（BGR）：
因为大多数显示或处理图像的函数都期望图像是BGR格式（即Blue-Green-Red），而不是灰度格式。
在OpenCV imread函数图片读取出来默认为3通道，当你读取单通道（灰度图）图像时，通道数会自动扩展为三通道。Opecv会将单通道的图复制3次转化为三通道， 因此三个通道的颜色值是相同的。
如果你不想让OpenCV这样做，即想要保持读取的图像为单通道，可以使用以下方法：cv2.IMREAD_UNCHANGED标志。保持图像的原通道数不变。如果图像本来是单通道的，那么读取后它仍然是单通道的。如果图像本来有多个通道，那读取后会是多通道。
cv2.IMREAD_GRAYSCALE 标志。指定读取单通道图像（灰度图），最后的结果是单通道
import cv2
# 读取图像，保持原通道数
image = cv2.imread('image.jpg', cv2.IMREAD_UNCHANGED)
# 读取单通道图像（灰度图）
img_gray = cv2.imread('img.png', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
# 显示图像
cv2.imshow('Image', image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
# 单通道（灰度图）转换到RGB
img_rgb = cv2.cvtColor(img_gray, cv2.COLOR_GRAY2RGB)
# opencv 默认读取的是 BGR 三通道， 从BGR转换为RGB
image_bgr = cv2.imread('image.jpg')
img_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
# 图片保存
output_file = 'imageRGB.png'
cv2.imwrite(output_file, img_rgb)2、PIL 读取（RGB）：
默认模式下PIL会自动检测图像模式，如果是灰度图则为'L'模式，灰度图读出的结果就是单通道
from PIL import Image
# 打开图像（默认模式下PIL会自动检测图像模式，如果是灰度图则为'L'模式）
img_gray = Image.open('your_image.png')
# 转换为RGB图像
# 注意：对于灰度图，直接使用.convert()转为"RGB"模式并不会增加色彩信息，每个像素的R=G=B=灰度值
img_rgb = img_gray.convert('RGB')
# 显示图像
img_rgb.show(title='Converted to RGB')
# 保存转换后的图像
output_file = 'converted_image.png'
img_rgb.save(output_file)