OpenCV-調整圖像的對比度、亮度

OpenCV-調整圖像的對比度、亮度

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author@jason_ql
http://blog.csdn.net/lql0716

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1、圖像的對比度、亮度調整原理

• f(x)：原圖像的像素
• g(x)：輸出圖像的像素
• a（a>0）：稱爲增益（gain），常常被用來控制圖像的對比度，其取值範圍一般爲0.0-3.0
• b：稱爲偏置（bias），常常被用來控制圖像的亮度

• 公式如下：

  g(i,j) = a * f(i,j) + b

  其中i和j表示像素位於第i行和第j列，這個式子可以用來作爲我們在opencv中控制圖像的亮度和對比度的理論公式

• 訪問圖像每一個像素的語法：

  image.at<Vec3b>(y,x)[c]

  其中y是像素所在的行，x是像素所在的列，c是R、G、B（對應0、1、2）其中之一。

• saturate_cast模板函數

  由於上述公式的運算結果可能會超出像素取值範圍（溢出），還可能是非整數（如果是浮點數的話），所以要用saturate_cast對結果進行轉換，以確保它爲有效值。

2、圖像對比度、亮度調整的代碼示例

#include <opencv2\opencv.hpp>
#include <opencv2\core\core.hpp>
#include <opencv2\highgui\highgui.hpp>
#include <opencv2\imgproc\imgproc.hpp>

using namespace cv;
using namespace std;

//-------------------------------【圖像對比度、亮度值的調整】------------------------------


//-------------------------------------【全局變量聲明】------------------------------------
int g_nContrastValue;  //對比度值
int g_nBrightValue;  //亮度值
cv::Mat g_srcImage, g_dstImage;


//-------------------------------------【全局函數聲明】------------------------------------
static void on_ContrastAndBright(int, void *);
static void ShowHelpText();

static void on_ContrastAndBright(int, void*)
{
    //創建窗口
    cv::namedWindow("原始圖", 1);

    //三個for循環，執行運算g_dstImage(i,j) = a * g_srcImage(i,j) + b
    for (int y = 0; y < g_srcImage.rows; y++)
    {
        for (int x = 0; x < g_srcImage.cols; x++)
        {
            for (int c = 0; c < 3; c++)
            {
                g_dstImage.at<Vec3b>(y, x)[c] = 
                    cv::saturate_cast<uchar>((g_nContrastValue*0.01)*(g_srcImage.at<Vec3b>(y, x)[c]) + g_nBrightValue);
                //saturate_cast模板函數，其用於溢出保護，含義如下：
                //  if(data < 0){
                //      data = 0;
                //  }else if(data > 255){
                //      data = 255;}

                //訪問每個像素所使用的語法：image.at<Vec3b>(y,x)[c]
            }
        }
    }

    //顯示圖像
    cv::imshow("原始圖", g_srcImage);
    cv::imshow("效果圖", g_dstImage);
}


//-------------------------------------【main()函數】------------------------------------
int main()
{
    g_srcImage = cv::imread("D:/test/source/img/1.jpg");   //讀取圖片
    g_dstImage = cv::Mat::zeros(g_srcImage.size(), g_srcImage.type());   //生成圖片類型

    //設定對比度和亮度的初始值
    g_nContrastValue = 80;
    g_nBrightValue = 80;

    cv::namedWindow("效果圖", 1);

    //創建軌跡條
    cv::createTrackbar("對比度", "效果圖", &g_nContrastValue, 300, on_ContrastAndBright);
    cv::createTrackbar("亮度", "效果圖", &g_nBrightValue, 200, on_ContrastAndBright);

    //進行回調函數初始化
    on_ContrastAndBright(g_nContrastValue, 0);
    on_ContrastAndBright(g_nBrightValue, 0);

    //按下q鍵時，程序退出
    while (char(cv::waitKey(1)) != 'q'){}
    return 0;

}