数字图像处理 亮对比

1、第二章 亮度/对比度处理一、亮度处理直观结果：图像整体变亮（暗）。原理：加大（减小）每个像素点的三基色值。计算式：VV'*(1d)V调整后的颜色值V'原颜色值d亮度调整系数，-1<=d<=1亮度处理编程：亮度处理是对各像素的各基色值独立进行处理，对当前颜色值的处理结果与其它颜色值无关。因此，可对像素数据块中的各字节逐个进行处理。在写具体的处理程序之前，先明确已定义的全局变量。BYTE *ImageData; /图像数据块int ImageSize; /图像数据的字节数int Width, Height; /图像的宽度和高度int WidthBytes; /每行字节数

2、程序如下：void ModifyLight(float d)int i,v;d=1+d;for(i=0;i<ImageSize;i+)/ImageDatai=ImageDatai*d; 错误v=ImageDatai*d+0.5;if( v>255) v=255;ImageDatai=(BYTE)v;二、对比度处理直观结果：亮处更亮，暗处更暗原理：以亮度的中间值为基准，加大较大的颜色值，减小较小的颜色值中间值的取法：固定取127；取所有像素点各基色的平均值。计算公式：V127+(V'-127)*(1d)V调整后的颜色值V'原颜色值d对比度调整系数，-1<=d&l

3、t;=1void ModifyContrast(float d)int i,v;d=1+d;for(i=0;i<ImageSize;i+)v=127+(ImageDatai-127)*d;if( v>255) v=255;if( v<0 ) v=0;ImageDatai=(BYTE)v;三、代码优化处理对象的取值为0255的整数，共256个可能的取值。因而可以预先算出对每个颜色值的处理结果，形成一个表（数组），对每个像素的每个颜色值可直接通过查表得到处理结果，而不需要再逐个计算。称为查表法。采用查表法的亮度处理程序。void ModifyLight(float d)int i

4、,v;d=1+d;BYTE colMap256;for(i=0;i<256;i+)v=i*d+0.5;if( v>255)v=255;colMapi=(BYTE)v;for(i=0;i<ImageSize;i+)ImageDatai=colMap ImageDatai ;查表法的前提：原颜色值的可能的取值数量有限。作业：写出采用查表法的对比度处理函数：void ModifyContrast(float d)四、颜色映射图亮度处理、对比度处理是对颜色数据的一种变换处理，其按照一定的规则将原颜色值变换为新颜色值，一个具体的处理就构成了原颜色值到新颜色值之间的一种变换关系，也即映射

5、关系。这种映射关系可以在二维平面中用图形的形式表示出来，即形成了颜色映射图。映射关系图的表示方式为：原颜色值对应于X轴，处理后的值对应于Y轴，形成映射关系坐标系，一个具体的处理就对应于坐标系中的一条曲线，一个x值在曲线上的y值，也就是相应的原值处理得到的新值。如亮度加大50%的处理对应的映射曲线如下，其中45度线为等值变换线。对比度增加50%的处理映射曲线如下：对颜色值的任何处理都可以归结为这样一个映射问题，都可以在映射图中用一条线段表示出来。反之，在映射图中任意画一条线也就对应着对颜色值的一种处理。因而，对颜色值的处理就不只局限于亮度和对比度处理，而还存在着其它很多处理方式。只是，亮度处理和

6、对比度处理是有着直接含义的两种基本处理，其它的处理的含义往往都是基于亮度和对比度来进行解释。按照映射线段的形态，其它的处理可分为两类，一是线性映射，其映射线段是直线；二是非线性映射，其映射线段是曲线。五、任意线性映射色阶处理线性映射的映射线段是一条直线，直线可以由直线上的两个点来定义，映射坐标系中的一个点由一对原值和新值构成，因而，给定两对原值和新值就可定义出任何一种线性映射。这种处理方式在PS中称为色阶处理。问题：给定映射关系中的两对映射点(I1,O1)，(I2,O2)，按这两个点构成线性映射关系进行颜色值的处理。计算公式：其中：例：给定两个映射点(20，0)，(220, 255)，求线性映

7、射的计算公式。k=255/(220-20)=255/200=1.275b=0-1.275*20=0-25.5=-25.5则计算公式为：V=1.275*V'-25.5用该公式对颜色值10，160，240进行处理V(10)=1.275*10-25.5=-12.75=0V(100)=1.275*160-25.5=178.5=179V(240)=1.275*240-25.5=306-25.5=280.5=255查表法色阶处理程序：void ModifyLevels(BYTE I1, BYTE O1, BYTE I2, BYTE O2)int i,v;float k=float(O2-O1)/(

8、I2-I1);float b=O1-k*I1;BYTE colMap256;for(i=0;i<256;i+)v=k*i+b;if( v>255) v=255;if( v<0）v=0;colMapi=(BYTE)v;for(i=0;i<ImageSize;i+)ImageDatai = colMap ImageDatai ;作业：给定两个颜色映射点(0,30)，(225,255)，求线性映射处理的计算公式。 用所求得的公式求如下三个颜色的处理值：20，127，240。六、变换一种非线性映射是一种幂函数的变换，变换参数就是一个幂指数。计算公式：伽马变换的特性：若<1，则变换曲线处于45度线之上，将使图像变量亮，主体部分对比度降低；若>1，则变换曲线处于45度线之下，将使图像变量暗，主体部分对比度提高。如下图：作业：写出采用查表法的伽马变换函数：void ModifyGamma(float gma)七、图像的统计特征亮度直方图计算出图像中0255的每个亮度值的像素点数。以RGB三色的平均值作为各点的亮度值。void CountDot(DWORD dotNum)int i,j,k,v;for(i=0;i<256;i+) dotNumi=0;BYTE *D=ImageData;for(i=0;i<Heig