OpenCv图像处理之亮度与对比度的调整--线性变换

对比度

差异范围越大代表对比越大，差异范围越小代表对比越小，好的对比率120:1就可容易地显示生动、丰富的色彩，当对比率高达300:1时，便可支持各阶的颜色。但对比率遭受和亮度相同的困境，现今尚无一套有效又公正的标准来衡量对比率，所以最好的辨识方式还是依靠使用者眼睛。 –百度百科
简单来说对比度就是像素值大小的差异。

亮度

亮度是指画面的明亮程度，单位是坎德拉每平米（cd/m2）或称nits，也就是每平方公尺分之烛光。当前提高显示屏亮度的方法有两种，一种是提高LCD面板的光通过率；另一种就是增加背景灯光的亮度。–百度百科

使用cv::saturate_cast<>()进行线性变换

我们一般对图像的亮度和对比度处理的时候，采用大多是线性变换，线性变换的公式是g(i,j) = alpha *f(i,j)+beta,其中g(i,j)表示变换（调整）后的像素值，f(i,j)表示原像素值，alpha用来调整对比度，它对像素的影响力度大，beta用来调整亮度。
下面来看一个示例

#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/imgcodecs.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;

void resize_img(Mat &mat, int width, int height, int interpolation);

int main() {
    
    
    Mat img, clone_img;
    img = imread("D:/cat.jpg", 3);
    if (img.empty()) {
    
    
        cout << "open the image file failed" << endl;
        return -1;
    }
    clone_img = img.clone();
    double scale = 0.5;
    int width = int(img.cols * scale);
    int height = int(img.rows * scale);
    int interpolation = INTER_AREA;
    double alpha = 1.2;//设置为负数，降低对比度
    double beta = 30;//设置为负数，降低亮度
    resize_img(clone_img, width, height, interpolation);
    Mat object_img = Mat::zeros(Size(clone_img.cols, clone_img.rows), clone_img.type());
    for (int i = 0; i < height; ++i) {
    
    
        for (int j = 0; j < width; ++j) {
    
    
            //GBR
            int blue = clone_img.at<Vec3b>(i, j)[0];
            int green = clone_img.at<Vec3b>(i, j)[1];
            int red = clone_img.at<Vec3b>(i, j)[2];
            object_img.at<Vec3b>(i, j)[0] = saturate_cast<uchar>(alpha * blue + beta);
            object_img.at<Vec3b>(i, j)[1] = saturate_cast<uchar>(alpha * green + beta);
            object_img.at<Vec3b>(i, j)[2] = saturate_cast<uchar>(alpha * red + beta);
        }
    }
    imshow("original_frame", clone_img);
    imshow("modify_frame", object_img);
    waitKey(0);
    return 0;
}

void resize_img(Mat &mat, int width, int height, int interpolation) {
    
    
    resize(mat, mat, Size(width, height), 0, 0, interpolation);
}

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