亮度变换是指图像在空域上的点运算,通常包括图像增强、亮度/对比度、GAMMA值调节、直方图调整等等。下面给出两个例子说明如何改变图像的亮度、对比度以及如何进行图像的GAMMA值调节。
亮度变换的原理可以参考MATLAB中的函数 imadjust.m,下面给出一个例子说明如何进行亮度变换的。
在MATLAB窗口中键入:
>> imadjdemo;
进行亮度变换演示。调整“Intensity Transform”窗口中的曲线,可以对图像进行亮度变换,这里调整的参数是 gamma =1, X-方向是 [0,0.5],Y-方向是[0.5,1],得到的结果如下:
中的亮度变换演示 Imadjdemo.m
在MATLAB中也可以用imadjust 来得到同样结果,我们先看看函数imadjust的说明,给出的英文已经翻译过来:
>>help imadjust
>> IMADJUST 调整图像的亮度值.
J = IMADJUST(I,[LOW_IN HIGH_IN],[LOW_OUT HIGH_OUT],GAMMA) 将图像I 的亮度值映射到新的图像J中,使得在 LOW_IN 和 HIGH_IN 之间(即X-方向)的值映射到 LOW_OUT 和 HIGH_OUT (即Y-方向)之间。小于 LOW_IN 以及大于 HIGH_IN 的值被裁剪调。GAMMA 表示曲线的形状,该曲线描述I和J之间的关系。如果 GAMMA 小于1, 则映射的权重趋向更亮的输出,如果GAMMA 大于1,则映射趋向更暗的输出。如果省略GAMMA,则默认值为 1。
注意:如果 HIGH_OUT < LOW_OUT,则图像输出反转,即通常所说的负片。但是 LOW_IN 必须小于 HIGH_IN。
实际上图像的亮度和对比度调节就是一种亮度变换,可以直接调整 [LOW_IN, HIGH_IN] 和 [LOW_OUT, HIGH_OUT] 的数值来改变亮度以及对比度。这里不再叙述了,读者可以自行测试。
上用imadjust实现图5 14的输出结果:
>>I = imread(‘rice.tif’);
>>J = imadjust(I,[0 0.5],[0.5 1]); % X方向是在[0,0.5]之间,Y方向在[0.5,1]之间
>> imshow(I);
>> figure, imshow(J);
运行后得到如下结果:
下面我们编制在OpenCV 下面的程序,以实现图像的亮度变换:
:imadjust.c 图像的亮度变换
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- #include "cv.h"
- #include "highgui.h"
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- int ImageAdjust(IplImage* src, IplImage* dst,
- double low, double high,
- double bottom, double top,
- double gamma )
- {
- if( low<0 && low>1 && high <0 && high>1&&
- bottom<0 && bottom>1 && top<0 && top>1 && low>high)
- return -1;
- double low2 = low*255;
- double high2 = high*255;
- double bottom2 = bottom*255;
- double top2 = top*255;
- double err_in = high2 - low2;
- double err_out = top2 - bottom2;
-
- int x,y;
- double val;
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- for( y = 0; y < src->height; y++)
- {
- for (x = 0; x < src->width; x++)
- {
- val = ((uchar*)(src->imageData + src->widthStep*y))[x];
- val = pow((val - low2)/err_in, gamma) * err_out + bottom2;
- if(val>255) val=255; if(val<0) val=0;
- ((uchar*)(dst->imageData + dst->widthStep*y))[x] = (uchar) val;
- }
- }
- return 0;
- }
-
- int main( int argc, char** argv )
- {
- IplImage *src = 0, *dst = 0;
-
- if( argc != 2 || (src=cvLoadImage(argv[1], 0)) == NULL)
- return -1;
-
- cvNamedWindow( "src", 1 );
- cvNamedWindow( "result", 1 );
-
-
- dst = cvCloneImage(src);
-
- if( ImageAdjust( src, dst, 0, 0.5, 0.5, 1, 1)!=0) return -1;
-
- cvShowImage( "src", src );
- cvShowImage( "result", dst );
- cvWaitKey(0);
-
- cvDestroyWindow("src");
- cvDestroyWindow("result");
- cvReleaseImage( &src );
- cvReleaseImage( &dst );
-
- return 0;
- }
如果输入的参数设置为:
[LOW_IN, HIGH_IN] = [0,1] 和 [LOW_OUT, HIGH_OUT] = [1,0]
那么得到输入图像的反转片,运行得到图像反转。
(hunnish) |