首先要强调的是，对于原本灰度的图像，进行默认cv::imread读取，读到的仍是CV_8UC3(16)类型的，而非CV_8UC1(1)。其三个通道像素值相等！
区别：
cv::IMREAD_GRAYSCALE 为读入参数，只有在读入图像imread时使用，将原图转到灰度格式；
cv::Mat img = cv::imread("book.jpg",cv::IMREAD_GRAYSCALE); //得到灰度图像为3通道
cv::cvtColor中的RGB转Gray为写入操作，将原图转换为灰度图；
cv::cvtColor(img0, img, cv::COLOR_BGR2GRAY); //得到灰度图像为1通道
根据后续处理时所需要的灰度类型不同，可以选择以上不同操作。
OpenCV -- cv::IMREAD_GRAYSCALE 与 cv::cvtColor
原文：https://www.cnblogs.com/zzzsj/p/14591703.html