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本文基于人眼感知明度的视觉模型，提出了一个全局非线性的三向映射，将彩色图像转化成灰度图像。本文的全局映射模型保证了灰度化的颜色灰度的一致性。本文的转化方法不同于现有的全局映射模型，充分考虑了原有图像的亮度，色度和饱和度信息，使用了三个因子的映射模型，并通过颜色差异信息来优化映射模型系数，能够很好的保持彩色图像细节，大量的试验结果表明本文的方法都得到了比较好的结果。