六、创建trackbar图像对比度、亮度值调整

1、【OpenCV入门六】创建Trackbar &图像对比度亮度值调整这篇文章中我们一起学习了如何在OpenCV中用createTrackbar函数创建和使用轨迹条，以及图像对比度、亮度值的动态调整。文章首先详细讲解了OpenCV2.0中的新版创建轨迹条的函数createTrackbar，并给上一个详细注释的示例。然后讲解图像的对比度、亮度值调整的细节，最后放出了一个利用createTrackbar函数创建轨迹条来辅助进行图像对比度、亮度值调整的程序源码。好了，下面正式开始我们的讲解。1、 OpenCV中轨迹条（Trackbar）的创建和使用创建轨迹条createTrackbar函数详解creat

2、eTrackbar这个函数我们以后会经常用到，它创建一个可以调整数值的轨迹条，并将轨迹条附加到指定的窗口上，使用起来很方便。首先大家要记住，它往往会和一个回调函数配合起来使用。先看下他的函数原型：cppview plaincopyprint?C+:intcreateTrackbar(conststring&trackbarname,conststring&winname, int*value,intcount,TrackbarCallbackonChange=0,void*userdata=0);第一个参数，const string&类型的trackbarname，表示轨迹条的名字，用来代表我

3、们创建的轨迹条。第二个参数，const string&类型的winname，填窗口的名字，表示这个轨迹条会依附到哪个窗口上，即对应namedWindow（）创建窗口时填的某一个窗口名。第三个参数，int* 类型的value，一个指向整型的指针，表示滑块的位置。并且在创建时，滑块的初始位置就是该变量当前的值。第四个参数，int类型的count，表示滑块可以达到的最大位置的值。PS:滑块最小的位置的值始终为0。第五个参数，TrackbarCallback类型的onChange，首先注意他有默认值0。这是一个指向回调函数的指针，每次滑块位置改变时，这个函数都会进行回调。并且这个函数的原型必须为voi

4、d 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（看下面的第六个参数）。如果回调是NULL指针，表示没有回调函数的调用，仅第三个参数value有变化。第六个参数，void*类型的userdata，他也有默认值0。这个参数是用户传给回调函数的数据，用来处理轨迹条事件。如果使用的第三个参数value实参是全局变量的话，完全可以不去管这个userdata参数。这个createTrackbar函数，为我们创建一个具有特定名称和范围的轨迹条（Trackbar，或者说是滑块范围控制工具），指定一个和轨迹条位置同步的变量。而且要指定回调函数onChange（第五个参数）

5、，在轨迹条位置改变的时候来调用这个回调函数。并且我们知道，创建的轨迹条显示在指定的winname（第二个参数）所代表的窗口上。看完函数讲解，先给大家一个函数使用小示例： cppview plaincopyprint?/创建轨迹条 createTrackbar(对比度：,【效果图窗口】,&g_nContrastValue,300,ContrastAndBright);/g_nContrastValue为全局的整型变量，ContrastAndBright为回调函数的函数名（即指向函数地址的指针）然给大家一个完整的使用示例。这是OpenCV官方的sample示例程序，一个演示了用轨迹条来控制轮廓检测

6、，轮廓填充的程序。浅墨将其修改、代码简洁化和详细注释，放出来供大家消化研习。稍后更新的博文会有关于轮廓检测更详细的讲解。cppview plaincopyprint?/-【头文件包含部分】-/描述：包含程序所依赖的头文件/-#includeopencv2/imgproc/imgproc.hpp#includeopencv2/highgui/highgui.hpp#include/-【命名空间声明部分】-/描述：包含程序所使用的命名空间/-usingnamespacecv;usingnamespacestd;/-【全局函数声明部分】-/描述：全局函数声明/-Matimg;intthreshval

7、=160;/轨迹条滑块对应的值，给初值160/-【on_trackbar()函数】-/描述：轨迹条的回调函数/-staticvoidon_trackbar(int,void*)Matbw=threshval128?(imgthreshval);/定义点和向量vectorvectorcontours;vectorhierarchy;/查找轮廓findContours(bw,contours,hierarchy,CV_RETR_CCOMP,CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);/初始化dstMatdst=Mat:zeros(img.size(),CV_8UC3);/开始处理if(!con

8、tours.empty()&!hierarchy.empty()/遍历所有顶层轮廓，随机生成颜色值绘制给各连接组成部分intidx=0;for(;idx=0;idx=hierarchyidx0)Scalarcolor(rand()&255),(rand()&255),(rand()&255);/绘制填充轮廓drawContours(dst,contours,idx,color,CV_FILLED,8,hierarchy);/显示窗口imshow(ConnectedComponents,dst);/-【main()函数】-/描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始/-intmain(

9、)system(color5F);/载入图片img=imread(1.jpg,0);if(!img.data)printf(Oh，no，读取img图片文件错误！n);return-1;/显示原图namedWindow(Image,1);imshow(Image,img);/创建处理窗口namedWindow(ConnectedComponents,1);/创建轨迹条createTrackbar(Threshold,ConnectedComponents,&threshval,255,on_trackbar);on_trackbar(threshval,0);/轨迹条回调函数waitKey(0)

10、;return0;原图：运行效果图：拖动滚动条，改变threshval（阈值）的值，得到效果迥异的图片：想要下载这个程序源工程的童鞋请点击这里：createTrackbarDemo【 浅墨优化&详细注释版】下载另外，在OpenCV路径opencv_source_code/samples/cpp/connected_components.cpp下，可以找到原版的官方代码。接着顺便讲一个配合createTrackbar使用的函数，用于获取当前轨迹条的位置的getTrackbarPos函数吧。获取当前轨迹条的位置getTrackbarPos函数这个函数用于获取当前轨迹条的位置并返回。cppview

11、plaincopyprint?C+:intgetTrackbarPos(conststring&trackbarname,conststring&winname);第一个参数，const string&类型的trackbarname，表示轨迹条的名字。第二个参数，const string&类型的winname，表示轨迹条的父窗口的名称。二、亮度和对比度调整的理论依据首先我们给出算子的概念。一般的图像处理算子都是一个函数，它接受一个或多个输入图像，并产生输出图像。下式给出了算子的一般形式：或者今天我们所讲解的图像亮度和对比度的调整操作，其实属于图像处理变换中比较简单的一种点操作（pointope

12、rators）。点操作有一个特点，仅仅根据输入像素值（有时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（brightness）和对比度（contrast）调整，以及颜色校正（colorcorrection）和变换（transformations）。最两种常用的点操作（或者说点算子），很显然，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）。用公式表示出来就是这样：看到这个式子，我们关于图像亮度和对比度调整的策略就呼之欲出了。其中：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a0）被称为增益（gain），常常被用来控制

13、图像的对比度。参数b通常被称为偏置（bias），常常被用来控制图像的亮度。而更近一步，我们这样改写这个式子：其中，i和j表示像素位于第i行和第j列 。那么，这个式子就可以用来作为我们在OpenCV中控制图像的亮度和对比度的理论公式了。三、关于访问图片中的像素访问图片中的像素有很多种方式，以后有机会浅墨会用个专题来讲解。目前我们可以先了解下面的这一种。而为了执行 这个运算，我们需要访问图像的每一个像素。因为是对GBR图像进行运算，每个像素有三个值（G、B、R），所以我们必须分别访问它们（PS:OpenCV中的图像存储模式为GBR）。以下是访问像素的代码片段，三个for循环解决问题：cppview

14、 plaincopyprint?/三个for循环，执行运算new_image(i,j)=a*image(i,j)+bfor(inty=0;yimage.rows;y+)for(intx=0;ximage.cols;x+)for(intc=0;c3;c+)new_image.at(y,x)c=saturate_cast(g_nContrastValue*0.01)*(image.at(y,x)c)+g_nBrightValue);让我们分三个方面进行讲解：为了访问图像的每一个像素，我们使用这样的语法：image.at(y,x)c 其中，y是像素所在的行，x是像素所在的列，c是R、G、B（对应0、

15、1、2）其中之一。因为我们的运算结果可能超出像素取值范围（溢出），还可能是非整数（如果是浮点数的话），所以我们要用saturate_cast对结果进行转换，以确保它为有效值。这里的a也就是对比度，一般为了观察的效果，取值为0.0到3.0的浮点值，但是我们的轨迹条一般取值都会整数，所以在这里我们可以，将其代表对比度值的nContrastValue参数设为0到300之间的整型，在最后的式子中乘以一个0.01，这样就可以完成轨迹条中300个不同取值的变化。所以在式子中，我们会看到saturate_cast( (g_nContrastValue*0.01)*(image.at(y,x)c ) + g_

16、nBrightValue )中的g_nContrastValue*0.01。四、图像对比度、亮度值调整示例程序依然是每篇文章都会配给大家的一个详细注释的博文配套示例程序，把这篇文章中介绍的知识点以代码为载体，展现给大家。这个示例程序用两个轨迹条分别控制对比度和亮度值，有一定的可玩性。废话不多说，上代码吧：cppview plaincopyprint?/-【程序说明】-/程序名称:：【OpenCV入门教程之四】创建Trackbar&图像对比度、亮度值调整配套博文源码/VS2010版OpenCV版本：2.4.8/2014年3月18日Createby浅墨/-/-【头文件包含部分】-/描述：包含程序所

17、依赖的头文件/-#include#include#includeopencv2/imgproc/imgproc.hpp#include/-【命名空间声明部分】-/描述：包含程序所使用的命名空间/-usingnamespacestd;usingnamespacecv;/-【全局函数声明部分】-/描述：全局函数声明/-staticvoidContrastAndBright(int,void*);/-【全局变量声明部分】-/描述：全局变量声明/-intg_nContrastValue;/对比度值intg_nBrightValue;/亮度值Matg_srcImage,g_dstImage;/-【mai

18、n()函数】-/描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始/-intmain()/改变控制台前景色和背景色system(color5F);/读入用户提供的图像g_srcImage=imread(pic1.jpg);if(!g_srcImage.data)printf(Oh，no，读取g_srcImage图片错误！n);returnfalse;g_dstImage=Mat:zeros(g_srcImage.size(),g_srcImage.type();/设定对比度和亮度的初值g_nContrastValue=80;g_nBrightValue=80;/创建窗口namedWindow(【效果图窗口】,1);/创建轨迹条createTrackbar(对比度：,【效果图窗口】,&g_nContrastValue,300,ContrastAndBright);createTrackbar(亮度：,【效果图窗口】,&g_nBrightValue,200,ContrastAndBright);/调用回调函数ContrastAndBright(g_nContrastValue,0);