インデックスカラーのrgb値を整数に変換したい

Question

PythonとPILを使用して画像処理を行っています．
インデクスカラーで読みこんだ画像のパレットを編集し保存するということを行っていました．
上記の部分は出来るようになったのですが，保存の際にrgb値を整数(できれば0～255)で保存したいと考えています．
matlabのイメージビューア―で確認したところ，現在のrgb値は0.0～1.0の範囲の小数値になってしまっています．
インデックス値が適切な値になっているので単純に画像ファイルとしては問題ないのですが，今回は作成したインデックスカラーの画像を正解画像としてセグメンテーションをchainerで行いたいと考えています．
chainerでは正解画像データを整数として入力する必要があるようなので，今回このような質問をさせていただきました．

自分では以下の方法などを試してみました．
①　一度rgb画像にモード変換をし，直接rgb値を編集，その後インデクスカラーモードの再変換する
この方法はモード変換した際にそれまで行った，パレットの編集などが消えてしまい，使えませんでした．

②　一度numpy配列に変換し，直接rgb値を編集，その後インデクスカラーモードの再変換する
この方法は保存した画像が白黒の二値画像(元の画像は赤，緑，黒の単純三色画像)になってしまいました．

パレットの編集などに使用したコードは以下に記載します．
分かる方いらっしゃいましたらご教授願います．
宜しくお願い致します．

import numpy as np
import cv2
from PIL import Image
import matplotlib.pyplot as plt

for number in range(1, 2):
#
    label_filenames = (
        #r"C:\Users\ttbnb\Desktop\data\label572\label{0}.png".format(number))
        r"C:\Users\ttbnb\Desktop\zu2.png")

    #PILで読み込み
    img = Image.open(label_filenames)

    #インデックスカラーに変換
    img = img.convert("P")

    #カラーパレットにアクセスする。
    palette = img.getpalette()
    #リストの値は index=0 から順番に [R, G, B, R, G, B, ...]なので，扱いやすいように二次元配列に変形
    palette = np.array(palette).reshape(-1, 3)

    #パレット番号を取得する
    black_index_list = []
    red_index_list = []
    green_index_list = []
    index_list = []

    data_for_index = list(map(int, img.getdata()))
    for i, v in enumerate(data_for_index):
        index_list.append(data_for_index[i])
    #重複した値を削除する
    index_list = list(set(index_list))

    for palette_number in range(256):
        #黒のパレット番号を取得する　複数ある場合も考慮する
        if (palette[palette_number] == [0, 0, 0]).all():
            black_index_list.append(palette_number)

        #赤のパレット番号を取得する　複数ある場合も考慮する
        elif (palette[palette_number] == [255, 0, 0]).all():
            red_index_list.append(palette_number)

        #緑のパレット番号を取得する　複数ある場合も考慮する
        elif (palette[palette_number] == [0, 255, 0]).all():
            green_index_list.append(palette_number)

    #index_listと重複するものをそれぞれのインデックスカラーに設定する
    black_index_list = list(set(index_list) & set(black_index_list))
    black_index = black_index_list[0]
    red_index_list = list(set(index_list) & set(red_index_list))
    red_index = red_index_list[0]
    green_index_list = list(set(index_list) & set(green_index_list))
    green_index = green_index_list[0]

    #カラーパレットの入れ替え
    #1番目のパレット[0]に[0, 0, 0]　クラス：無し　を設定
    tmp = palette[0]
    palette[0] = palette[black_index]
    palette[black_index] = tmp

    #2番目のパレット[1]に[255, 0, 0] クラス：糸　を設定
    tmp = palette[1]
    palette[1] = palette[red_index]
    palette[red_index] = tmp

    #3番目のパレット[2]に[0, 255, 0]　クラス：鉗子を設定
    tmp = palette[2]
    palette[2] = palette[green_index]
    palette[green_index] = tmp

    #パレット数の変更
    N_COLOR = 3
    palette = palette[:N_COLOR]

    #変更したパレットをリスト形式に変形し直し，再設定する
    palette = palette.reshape(-1).tolist()
    img.putpalette(palette)

    #実データの更新
    data = list(map(int, img.getdata()))

    for i, v in enumerate(data):
        if data[i] == red_index:
            data[i] = 1
        elif data[i] == green_index:
            data[i] = 2
        else:
            data[i] = 0

    #更新した実データを再設定
    img.putdata(data)
　　#更新したパレット情報などを保持したままrgb値を整数に変換し保存したい

    img.save(r"ret.png")

使用した画像は以下の画像になります．

Answer 1

現在はrgb値は0.0～1.0の範囲の小数値になってしまっています．

これはどのような手段で確認されましたか？
提示コードにてret.pngを生成し、その内容を下記コードで確認してみましたが、実データ（ピクセル値）は0,1,2の整数値になっているようでした。

import numpy as np
import cv2
from PIL import Image

# 変換後の画像をPILで読み込み
img = Image.open('ret.png')

#インデックスカラーに変換
img = img.convert("P")

#カラーパレットにアクセスする。
palette = img.getpalette()
#リストの値は index=0 から順番に [R, G, B, R, G, B, ...]なので，扱いやすいように二次元配列に変形
palette = np.array(palette).reshape(-1, 3)
print(palette)
"""
[[  0   0   0]
 [255   0   0]
 [  0 255   0]
 [  3   3   3]
  ：
"""

# 実データ（ピクセル値）の確認
data = img.getdata()
data = list(map(int, data))
print(data)
"""
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,～
 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,～
 0, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,～
 :

Comments

[rk2]

matlabのイメージビューアーで確認しました．インデックスカラーで保存しているので直接データの値を参照するとインデックスが取得でき整数値が確認できるのだと思います．
実際のrgb値では小数になっていました．
matlabのイメージビューア―では，ピクセル情報(ｘ座標，ｙ座標)　＜インデックス番号＞ (ｒ，ｇ，ｂ)が表示されていました．

[can110]

ピクセル値はちゃんと各パレットのインデックス値を持っているのでファイルデータとしては問題ないと考えます。
あとはmatlabでなぜ小数表示されるか？ですが、当方matlab触ったことないので分かりません。。

[rk2]

確かに画像だけ見れば問題ないのですが，今回は作成したインデックスカラー画像を正解画像としたセグメンテーションをchainerにて行いたいと考えています．正解画像の方が整数である必要があるので今回このような質問をさせてもらっています．

[can110]

chainerでの処理は不勉強のため、これ以上のアドバイスはできないと思います。すみません。

[rk2]

分かりました．
他の回答者様の回答を待ちたいと思います．

[can110]

了解しました。
なお、このコメント欄で補足された内容は、質問本文にも転記しておくとよいかと思います。

[rk2]

アドバイス有難うございます．
質問編集致しました．