【计算机视觉】OpenCV篇(2)

 修改图像对比度和亮度

图像亮度和对比度的调整操作，属于图像处理变换中比较简单的一种——点操作。点操作有一个特点：仅仅根据输入像素值（有时候可加上某些全局信息或参数），来计算相应的输出像素值。这类算子包括：亮度、对比度，颜色校正和变换。

两种最常用的点操作（或者说是点算子）是乘上一个常数（对应对比度的调节）以及加上一个常数（对应亮度值的调节），公式如下:

 g(x) = a*f(x)+b

参数f(x)表示源图像像素
参数g(x)表示输出图像像素
参数a (需要满足 a>0) 被称为增益（gain），常常被用来控制图像的对比度。
参数b通常被设置为偏置（bias），常常被用来控制图像的亮度
更近一步，我们这样改写这个式子：

 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，该式可用来作为OpenCV中控制图像对比度和亮度的理论公式。

#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <iostream>
using namespace std;
using namespace cv;
//宏定义
#define CONTRAST_BAR "contrast"
#define BRIGHT_BAR "brightness"
#define WINDOW_NAME "Dest Image Window"
#define MAX_CONTRAST_VALUE 300
#define MAX_BRIGHT_VALUE 200

//全局函数声明
static void on_ContrastAndBright(int, void *);//回调函数原型必须是void XXXX(int,void*)
//其中第一个参数是轨迹条的位置，第二个参数是用户数据

//全局变量声明
int g_nContrastValue;//对比度值
int g_nBrightValue;//亮度值
Mat g_srcImage, g_dstImage;

int main(int argc, char** argv) {
    //读取输入图像
    g_srcImage = imread("C:\test.jpg");
    if (!g_srcImage.data) {
        cout << "g_srcImage read failed！" << endl;
        return false;
    }
    g_dstImage = Mat::zeros(g_srcImage.size(), g_srcImage.type());

    //设定对比度和亮度初值
    g_nContrastValue = 100;//a=100*0.01=1
    g_nBrightValue = 0;//b=0

    //创建效果图窗口
    namedWindow(WINDOW_NAME, 1);

    //创建轨迹条
    createTrackbar(CONTRAST_BAR, WINDOW_NAME, &g_nContrastValue, MAX_CONTRAST_VALUE, on_ContrastAndBright);
    createTrackbar(BRIGHT_BAR, WINDOW_NAME, &g_nBrightValue, MAX_BRIGHT_VALUE, on_ContrastAndBright);

    //进行回调函数初始化
    on_ContrastAndBright(g_nContrastValue, 0);//传给回调函数对比度滑块初值，userdata = 0
    on_ContrastAndBright(g_nBrightValue, 0);//传给回调函数亮度滑块初值，userdata = 0

    //press Q to quit
    while (char(waitKey(1)) != 'q') {}
    //waitKey(0);
    return 0;
}

//------------------------【on_ContrastAndBright() function】-------------
static void on_ContrastAndBright(int, void *) {
    namedWindow("Raw Image Window", 1);
    //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] = saturate_cast<uchar>((g_nContrastValue*0.01)*(g_srcImage.at<Vec3b>(y, x)[c]) + g_nBrightValue);
            }
        }
    }

    imshow("Raw Image Window", g_srcImage);
    imshow(WINDOW_NAME, g_dstImage);
}