C++ OpenCV4.5 调整图像亮度的几种方法（八）

系列文章目录

C++ OpenCV4.5环境搭建（一）

C++ OpenCV4.5常用API查询手册（二）

C++ OpenCV4.5 图像处理（三）

C++ OpenCV4.5 绘制形状与文字（四）

C++ OpenCV4.5 图像模糊（五）

C++ OpenCV4.5 项目实战一（六）

C++ OpenCV4.5 形态学操作（七）

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前言

本篇介绍如何调整图像亮度和对比度的方法，效果等价于美图app中的小功能，目测不止这几种方式，持续更新！

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一、像素值计算

通过对每个点的像素值进行加减计算，达到调整图片亮度的目的，示例代码如下：

// 增加亮度方法一
void IncreaseBrightness1(int iPos, void* pUserdata)
{
	Mat img = ((Mat*)pUserdata)->clone();

	int iWidth = img.cols;
	int iHeight = img.rows;
	int iChannels = img.channels();

	// 直接挨个像素点加上某个值
	for (int row = 0; row < iHeight; row++)
	{
		// 可以指针偏移，也可用使用数组下标访问
		uchar* pCurRow = img.ptr<uchar>(row);
		for (int col = 0; col < iWidth; col++)
		{
			if (iChannels == 1)
			{
				*pCurRow++ = saturate_cast<uchar>(*pCurRow + iPos);
			}
			else if (iChannels == 3)
			{
				// saturate_cast 防止颜色溢出操作；像素值小于0时，赋值0；大于255时，赋值255
				*pCurRow++ = saturate_cast<uchar>(*pCurRow + iPos);
				*pCurRow++ = saturate_cast<uchar>(*pCurRow + iPos);
				*pCurRow++ = saturate_cast<uchar>(*pCurRow + iPos);
			}
		}
	}

	imshow(g_pOutputWinTitle, img);
}

二、使用cv::add

使用cv::add等API进行图像像素计算，实现图像对比度调整，示例代码如下：

// 增加亮度方法二
void IncreaseBrightness2(int iPos, void* pUserdata)
{
	Mat img = ((Mat*)pUserdata)->clone();
	Mat dst;
	Mat src2 = Mat::zeros(img.size(), img.type());
	src2 = Scalar(iPos, iPos, iPos);
	// 功能：计算两个图像的像素值的和
	// 参数：src1 第一个输入图像
	//			src2 第二个输入图像
	//			dst 与输入图像具有相同大小和通道数的输出图像；深度由dtype或src1/src2定义
	//			mask 可选操作掩码-8位单通道图像，指定要更改的输出图像元素。
	//			dtype 输出图像的可选深度，src1和src2深度相等时可设置值-1（默认）
	add(img, src2, dst);
	
	// 如果src1和src2深度相同，等价于
	//dst = img + src2;

	// 相减 subtract，参数列表同上，如果深度相同，等价于dst = src1 - src2;
	// 相乘 multiply，参数列表同上，像素值之间的运算
	// 相除 divide，参数列表同上，像素值之间的运算

	imshow(g_pOutputWinTitle, dst);
}

三、使用cv::addWeighted

图像混合函数addWeighted不但可以调整亮度，还可以调整对比度，代码如下（示例）：

// 增加 亮度/对比度 方法三
void IncreaseBrightness3(int iPos, void* pUserdata)
{
	Mat img = ((Mat*)pUserdata)->clone();
	// addWeighted的两张混合图像的大小和类型必须一致
	Mat src2 = Mat::zeros(img.size(), img.type());
	Mat dst;

	/*******************************调整图像亮度**********************************/
	// 使用图像混合函数（dst = src1*alpha + src2*beta + gamma;）
	// 输入图像1权重为1，输入图像2的权重设置为0，增加gamma的值即可实现亮度调整
	addWeighted(img, 1.0, src2, 0, iPos, dst);
	imshow(g_pOutputWinTitle, dst);

	/*******************************调整图像对比度**********************************/
	// 使用图像混合函数（dst = src1*alpha + src2*beta + gamma;）
	// 输入图像2的权重设置为0，gamma的值为0，修改输入图像1的权重、可实现对比度调整
	//double dContrast =  (double)iPos / 100.0;
	//addWeighted(img, dContrast, src2, 0, 0, dst);
	//imshow(g_pOutputWinTitle, dst);
}

四、主函数

代码如下（示例）：

#include "opencv2/opencv.hpp"
#include 

using namespace cv;
using std::cout;
using std::endl;

char* g_pOutputWinTitle = "输出图像";
int g_iBrightnessValue1 = 30;
int g_iBrightnessValue2 = 30;
int g_iBrightnessValue3 = 30;
int g_iBrightnessMax = 255;

// 增加亮度方法一
void IncreaseBrightness1(int iPos, void* pUserdata);
// 增加亮度方法二
void IncreaseBrightness2(int iPos, void* pUserdata);
// 增加 亮度/对比度 方法三
void IncreaseBrightness3(int iPos, void* pUserdata);

int main(void)
{
	Mat img = imread("E:\\2.png");
	if (img.empty())
	{
		cout << "load image fail." << endl;
		return -1;
	}
	imshow("输入图像", img);

	namedWindow(g_pOutputWinTitle);

	createTrackbar("亮度调整方法一", g_pOutputWinTitle, &g_iBrightnessValue1, g_iBrightnessMax, IncreaseBrightness1, (void*)&img);
	
	createTrackbar("亮度调整方法二", g_pOutputWinTitle, &g_iBrightnessValue2, g_iBrightnessMax, IncreaseBrightness2, (void*)&img);
	
	createTrackbar("亮度调整方法三", g_pOutputWinTitle, &g_iBrightnessValue3, g_iBrightnessMax, IncreaseBrightness3, (void*)&img);

	IncreaseBrightness1(g_iBrightnessValue1, (void*)&img);

	waitKey(0);

	return 0;
}

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总结

纯粹是学习道路上的一点记录，很多地方理解的不是很透彻，不足的地方欢迎指正，会一直完善！