【机器视觉学习笔记】伽马变换（C++）

平台：Windows 10 20H2
Visual Studio 2015
OpenCV 4.5.3

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本文内容节选自《数字图像处理》第三版
C++源码修改自C++数字图像处理（1）-伽马变换 —— 图像大师

概念

C++源码

变换函数

//函数名：gammaTransformation
//作用：实现伽马变换
//参数：
//matInput：输入图像
//fGamma : 伽马值
//fC ： C值（缩放系数）
//返回值 ：变换后的图像
Mat gammaTransformation(cv::Mat matInput, float fGamma, float fC = 1.0f)
{
	Mat chRGB[3];
	Mat matOutput[3];
	Mat output = matInput.clone();
	split(matInput, chRGB);
	for (unsigned char k = 0; k < 3; ++k)
	{
		//构造输出图像
		matOutput[k] = cv::Mat::zeros(chRGB[k].rows, chRGB[k].cols, chRGB[k].type());

		//循环中尽量避免除法
		float fNormalFactor = 1.0f / 255.0f;
		for (size_t r = 0; r < chRGB[k].rows; r++)
		{
			unsigned char* pInput = chRGB[k].data + r * chRGB[k].step[0];
			unsigned char* pOutput = matOutput[k].data + r * matOutput[k].step[0];
			for (size_t c = 0; c < chRGB[k].cols; c++)
			{
				//gamma变换
				float fOutput = std::pow(pInput[c] * fNormalFactor, fGamma) * fC;
				//数值溢出判断
				fOutput = fOutput > 1.0f ? 1.0f : fOutput;
				//输出
				pOutput[c] = static_cast<unsigned char>(fOutput * 255.0f);
			}
		}
	}
	merge(matOutput, 3, output);
	return output;
}

主函数

图片路径根据实际情况调整，注意反斜杠是转义字符的开头，故“\”应替换为“\\”

int main(int argc, char * argv[])
{
	string GammaPic = "Gamma=";
	float Gamma = 0.5;

	Mat Image = imread("D:\\Work\\OpenCV\\Workplace\\Test_1\\1.jpg");

	imshow("原图", Image);
	imshow(GammaPic + to_string(Gamma) + "变换后", gammaTransformation(Image, Gamma));

	waitKey(0);

	return 0;
}

效果

Gamma = 0.5 时

Gamma = 2 时

完整源码

#include 
#include 

using namespace cv;
using namespace std;

//函数名：gammaTransformation
//作用：实现伽马变换
//参数：
//matInput：输入图像
//fGamma : 伽马值
//fC ： C值（缩放系数）
//返回值 ：变换后的图像
Mat gammaTransformation(cv::Mat matInput, float fGamma, float fC = 1.0f)
{
	Mat chRGB[3];
	Mat matOutput[3];
	Mat output = matInput.clone();
	split(matInput, chRGB);
	for (unsigned char k = 0; k < 3; ++k)
	{
		//构造输出图像
		matOutput[k] = cv::Mat::zeros(chRGB[k].rows, chRGB[k].cols, chRGB[k].type());

		//循环中尽量避免除法
		float fNormalFactor = 1.0f / 255.0f;
		for (size_t r = 0; r < chRGB[k].rows; r++)
		{
			unsigned char* pInput = chRGB[k].data + r * chRGB[k].step[0];
			unsigned char* pOutput = matOutput[k].data + r * matOutput[k].step[0];
			for (size_t c = 0; c < chRGB[k].cols; c++)
			{
				//gamma变换
				float fOutput = std::pow(pInput[c] * fNormalFactor, fGamma) * fC;
				//数值溢出判断
				fOutput = fOutput > 1.0f ? 1.0f : fOutput;
				//输出
				pOutput[c] = static_cast<unsigned char>(fOutput * 255.0f);
			}
		}
	}
	merge(matOutput, 3, output);
	return output;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
	string GammaPic = "Gamma=";
	float Gamma = 2;

	Mat Image = imread("D:\\Work\\OpenCV\\Workplace\\Test_1\\1.jpg");

	imshow("原图", Image);
	imshow(GammaPic + to_string(Gamma) + "变换后", gammaTransformation(Image, Gamma));

	waitKey(0);

	return 0;
}