cv::Mat 单通道图像赋值color

### 单通道图像的颜色赋值

对于单通道图像（灰度图），通常情况下并不涉及传统意义上的“颜色”，因为其每个像素仅存储亮度信息。然而，在某些应用场景下，可能希望将这种灰度图像转换成彩色图像并赋予特定颜色。

如果目标是从单通道图像出发设置颜色，则可以通过复制该单通道数据至多通道图像的不同通道来实现这一目的。具体来说：

- 创建一个多通道的目标图像，比如三通道RGB图像。
- 将原始单通道图像的数据分别填充到新创建的多通道图像的一个或多个通道中[^2]。

下面是一个简单的例子展示如何把一个灰色色调映射为红色色彩空间下的图像：

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

int main() {
    // 加载单通道灰度图像
    Mat imgGray = imread("path_to_image", IMREAD_GRAYSCALE);
    
    if(imgGray.empty()){
        printf("Could not open or find the image\n");
        return -1;
    }

    // 初始化一个新的三通道Mat对象用于保存带颜色的结果
    Mat imgColor;
    imgGray.convertTo(imgColor, CV_8UC3);

    // 设置蓝色和绿色通道全黑而红色通道保留原灰度值
    vector<Mat> channels(3);
    split(imgColor, channels); 

    // 清除绿色和蓝色分量
    channels[0].setTo(0);  // Blue channel
    channels[1].setTo(0);  // Green channel
    
    // 合并回原来的彩色图像
    merge(channels, imgColor);

    imshow("Red Toned Image", imgColor);
    waitKey(0);
}

这段代码首先加载了一张灰度模式的照片，接着通过`convertTo()`函数将其转化为具有三个字节深度的三维矩阵形式。之后利用`split()`分离各个颜色平面，并清除除了红之外其他两个颜色层的内容，最后再用`merge()`组合起来形成最终带有红色调的效果图[^4]。