为什么元素明智的加法/减法的输出取决于我的numpy数组是int64还是uint8？

Question

我正在做图像比较和计算差异，并已注意到，元素明智减法似乎只有在我读取数据为dtype ='int64'的numpy数组而不是dtype ='uint8'时才起作用。出于图像可视化的原因，我想切换到'unit8'。

image1 = np.array(plt.imread('fixed_image.jpg'), dtype='int64')[:, :, 0:3] 
image2 = np.array(plt.imread('fixed_image_2.jpg'), dtype='int64')[:, :, 0:3] 
diff = image1-image2 

在上面的代码中，只能用dtype int64正确计算diff，而不能用dtype uint8正确计算diff。这是为什么？

Answer 1

uint8表示“8位无符号整数”，并且仅在0-255,中具有有效值。这是因为256个不同的值是可以用8位数据表示的最大值。如果一起添加两个uint8图像，则很可能会在某处溢出255。例如：

>>> np.uint8(130) + np.uint8(131) 
5 

同样，如果你减去两个图像，你很可能得到负数 - 这得到缠到范围的高端重：

>>> np.uint8(130) - np.uint8(131) 
255 

如果您需要要添加或减去这样的图像，您需要使用不会像溢出/溢出那样容易下溢的dtype（例如int64或float），然后将其归一化并转换回uint8作为最后一步。