openCV 改变图像的对比度和亮度

原理:

在opencv改变图像的对比度和亮度本质是对像素点的操作，一个像素映射到另一个像素，用数学表示就是f（x，y）--->g（x，y），改变对比度和亮度的公式是g(i,j)=α⋅f(i,j)+β。其中α控制对比度，β控制亮度。有几种实现方法。

1.遍历图像访问每个像素并改变像素，为了提高遍历效率最好使用指针来遍历，用函数cv::ptr(x)或cv::ptr(x,y)。

//部分代码
uchar *p, *pt;
float a = 1.2;//对比度
int b = 50;//亮度
//对通道数量不同的图像做不同处理
if (channel == 1)
{
    for (int i = 0; i < src.rows; i++)
    {
        pt = src.ptr(i);
        p = dst.ptr(i);
        for (int j = 0; j < src.cols; j++)
        {
            p[j] = saturate_cast(a * pt[j] + b);
        }
    }
}
else
{
    for (int i = 0; i < src.rows; i++)
    {
        for (int j = 0; j < src.cols; j++)
        {
            pt = src.ptr(i,j);
            p = dst.ptr(i,j);
            for (int c = 0; c < src.channels(); c++)
            {
                p[c] = saturate_cast(a * pt[c] + b);
            }
        }
    }
}

由于操作可以使结果超出范围或不是整数（如果是float），我们使用cv :: saturate_cast函数来确保值是有效的。

2.直接用矩阵的运算：new_image = a * image + b

注意image和new_image的大小（长宽）、类型要一样

//部分代码
src = imread("./src/img4.jpg", IMREAD_UNCHANGED);
dst = Mat::zeros(src.size(), src.type());
float a = 1.2;//对比度
int b = 50;//亮度
dst = a * src + b;

3.高效率的方法：cv :: Mat :: convertTo(out, rtype, alpha, beta)

out是转换的图像，rtype是输出矩阵的类型， alpha和beta分别是对比度和亮度。该函数是经过优化的opencv函数，所以运算效率要快的多。

//部分代码
src = imread("./src/img4.jpg", IMREAD_UNCHANGED);
dst = Mat::zeros(src.size(), src.type());
float a = 1.2;//对比度
int b = 50;//亮度
src.convertTo(dst, -1, a, b);

结果：

原图.JPG

效果图.JPG