OpenCV-调整图像的对比度、亮度

OpenCV-调整图像的对比度、亮度

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

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一、图像的对比度、亮度调整原理

• f(x)：原图像的像素
• g(x)：输出图像的像素
• a（a>0）：称为增益（gain），经常被用来控制图像的对比度，其取值范围通常为0.0-3.0
• b：称为偏置（bias），经常被用来控制图像的亮度

• 公式以下：

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

  其中i和j表示像素位于第i行和第j列，这个式子能够用来做为咱们在opencv中控制图像的亮度和对比度的理论公式

• 访问图像每个像素的语法：

  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（对应0、一、2）其中之一。

• saturate_cast模板函数

  因为上述公式的运算结果可能会超出像素取值范围（溢出），还多是非整数（若是是浮点数的话），因此要用saturate_cast对结果进行转换，以确保它为有效值。

二、图像对比度、亮度调整的代码示例

#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;

//-------------------------------【图像对比度、亮度值的调整】------------------------------


//-------------------------------------【全局变量声明】------------------------------------
int g_nContrastValue;  //对比度值
int g_nBrightValue;  //亮度值
cv::Mat g_srcImage, g_dstImage;


//-------------------------------------【全局函数声明】------------------------------------
static void on_ContrastAndBright(int, void *);
static void ShowHelpText();

static void on_ContrastAndBright(int, void*)
{
    //建立窗口
    cv::namedWindow("原始图", 1);

    //三个for循环，执行运算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模板函数，其用于溢出保护，含义以下：
                // if(data < 0){
                // data = 0;
                // }else if(data > 255){
                // data = 255;}

                //访问每一个像素所使用的语法：image.at<Vec3b>(y,x)[c]
            }
        }
    }

    //显示图像
    cv::imshow("原始图", g_srcImage);
    cv::imshow("效果图", g_dstImage);
}


//-------------------------------------【main()函数】------------------------------------
int main()
{
    g_srcImage = cv::imread("D:/test/source/img/1.jpg");   //读取图片
    g_dstImage = cv::Mat::zeros(g_srcImage.size(), g_srcImage.type());   //生成图片类型

    //设定对比度和亮度的初始值
    g_nContrastValue = 80;
    g_nBrightValue = 80;

    cv::namedWindow("效果图", 1);

    //建立轨迹条
    cv::createTrackbar("对比度", "效果图", &g_nContrastValue, 300, on_ContrastAndBright);
    cv::createTrackbar("亮度", "效果图", &g_nBrightValue, 200, on_ContrastAndBright);

    //进行回调函数初始化
    on_ContrastAndBright(g_nContrastValue, 0);
    on_ContrastAndBright(g_nBrightValue, 0);

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

}