C++之OpenCV入门到提高007：调整图像亮度和对比度
一、介绍今天是这个系列《C++之 Opencv 入门到提高》的第七篇文章。这篇文章也不难，介绍如何调整图像的亮度。图像本质上也是数据，既然是数据，我们就可以针对图像的每个像素进行增加或者减少的的操作，这样的结果就是图片变暗或者变亮了。这个调整的过程不是随便操作、无限制的，因为有些结果并不是我们想要的，我们为了让图片每个像素变化的更合理，就可以使用【saturate_cast】函数进行控制，好好的体会一下吧。这都是基础，为以后的学习做好铺垫。虽然操作很简单，但是背后有很多东西需要我们深究，才能做到知其然知其所以然。OpenCV 具体的简介内容，我就不多说了，网上很多，大家可以自行脑补。
OpenCV 的官网地址：https://opencv.org/，组件下载地址：https://opencv.org/releases/。
OpenCV 官网学习网站：https://docs.opencv.ac.cn/4.10.0/index.html
我需要进行说明，以防大家不清楚，具体情况我已经罗列出来。
操作系统：Windows Professional 10（64位）
开发组件：OpenCV – 4.10.0
开发工具：Microsoft Visual Studio Community 2022 (64 位) - Current版本 17.8.3
开发语言：C++（VC16）
二、知识学习
接口很简单，不用多说，仔细研究一下原理更有用。
1 #include <opencv2/opencv.hpp> 2 #include <iostream> 3 #include <math.h> 4 5 using namespace std; 6 using namespace cv; 7 8 9 int main()10 {11 //图像变换可以看做如下：12 //1、像素变换，也就是点操作，修改像素的值，获取像素的值，调整图像的亮度和对比度等类似操作。13 //2、领域操作，也是区域操作。可以做图像的卷积，图像特征的提取，图像梯度的计算，也可以对图像进行深度处理，比如：角点检测，模糊处理，平滑处理。14 //15 //调整图像亮度和对比度属于像素变换，也就是点操作。16 //g(i,j)=af(i,j)+b,其中 a >0 ,b 是增益变量。f(i,j)表示输入图像的每个像素点，g(i,j)表示输出图像的每个像素点。17 //a > 0，对于常规图像来说必须大于零，因为 opencv 是基于 RGB 格式来处理图像的，它的值是【0-255】，所以必须大于零。如果是 tiff 格式的图像，这个值就有可能是负值。18 //a 这个参数的作用就是用于提高对比度的，它是乘法，是倍数增加的，所以，新的图像像素值就会比原始图像像素值有更大的变化，效果就是对比度提高了。19 // b 就是提高图像的亮度，越亮，值越接近 255，也就是越接近白色。说白了如果我们想提高图像的亮度，就要提高 b(增益变量)的值。20 21 22 //2、重要API23 // Mat image=Mat::zeros(src.size(),src.type())创建一张和原图一项大小和类型的空白图像，像素初始值是0.24 //saturate_cast<uchar>(value)确保值在【0-255】之间。25 // Mat.at<Vec3b>(x,y)=value 给指定通道每个像素赋值。26 27 28 //3、代码演示29 30 Mat src, dst;31 src = imread("D:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\TestImage\\3.jpg", IMREAD_COLOR);32 if (src.empty())33 {34 cout << "图像加载失败！！！" << endl;35 return -1;36 }37 38 namedWindow("原始图像", WINDOW_AUTOSIZE);39 imshow("原始图像", src);40 41 int width = src.cols;42 int height = src.rows;43 int channels = src.channels();44 45 dst = Mat::zeros(src.size(),src.type());46 double alpha = 2;47 double beta = 40;48 for (int row = 0; row < height; row++)49 {50 for (int col = 0; col < width; col++)51 {52 //RGB 三通道的53 if (channels == 3)54 {55 float b = src.at<Vec3b>(row, col)[0];56 float g = src.at<Vec3b>(row, col)[1];57 float r = src.at<Vec3b>(row, col)[2];58 59 dst.at<Vec3b>(row, col)[0] = saturate_cast<uchar>(alpha * b + beta);60 dst.at<Vec3b>(row, col)[1] = saturate_cast<uchar>(alpha * g + beta);61 dst.at<Vec3b>(row, col)[2] = saturate_cast<uchar>(alpha * r + beta);62 }63 else//Gray 单通道的64 {65 float v = src.at<uchar>(row, col);66 dst.at<uchar>(row, col) = saturate_cast<uchar>(alpha * v + beta);67 } 68 }69 }70 71 namedWindow("对比度图像",WINDOW_AUTOSIZE);72 imshow("对比度图像",dst);73 74 waitKey(0);75 return 0;76 }
图像亮度调整效果的对比：
调整后的效果：
效果很明显。
三、总结
这是 C++ 使用 OpenCV 的第七篇文章，其实也没那么难，操作很简单，函数也不难理解，最重要是活学活用。初见成效，继续努力。皇天不负有心人，不忘初心，继续努力，做自己喜欢做的，开心就好。
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