知识点

在本文中将了解到以下几个方面的内容：

1、C++ OpenCV访问像素值；2、用0初始化矩阵；3、saturate_cast起的作用；4、简单的亮度（ $\beta$ ）与对比度（ $\alpha$ ）调整方法

亮度和对比度调整原理

常用的点过程（即点算子），是用常数对点进行乘法和加法运算：

$g(x) = \alpha f(x)+\beta$ 式（1）

把 $f(x)$ 看成源图像像素，把 $g(x)$ 看成输出图像像素，则式（1）可以写成：

$g(i, j) =\alpha \cdot f(i, j)+\beta$ 式（2）

其中， $i$ 和 $j$ 表示像素位于第 $i$ 行和第 $j$ 列；其中 $\alpha$ >0和 $\beta$ 一般称作增益和偏置参数。我们往往用这两个参数来分别控制对比度和亮度。

对比度（ $\alpha$ ）：提高对比度就是扩大两图像像素的差值，增大alpha。提高对比度就是增大差值，大的越大，小的越小。对比度系数alpha，小于1变暗，大于1变亮。

亮度（ $\beta$ ）：增益变量就是在前面基础上再加多少，亮度表示0-255之间的像素值大小，越亮越向白的靠拢，像素值就该越大，整体要提高亮度就要扩大增益变量beta；

示例代码

#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <iostream>using namespace std;
using namespace cv;double alpha; /**< 控制对比度 */
int beta;  /**< 控制亮度 */int main( int argc, char** argv )
{/// 读入用户提供的图像Mat image = imread( argv[1] );Mat new_image = Mat::zeros( image.size(), image.type() );/// 初始化cout << " Basic Linear Transforms " << endl;cout << "-------------------------" << endl;cout << "* Enter the alpha value [1.0-3.0]: ";cin >> alpha;cout << "* Enter the beta value [0-100]: ";cin >> beta;/// 执行运算 new_image(i,j) = alpha*image(i,j) + betafor( int y = 0; y < image.rows; y++ ){for( int x = 0; x < image.cols; x++ ){for( int c = 0; c < 3; c++ ){new_image.at<Vec3b>(y,x)[c] = saturate_cast<uchar>( alpha*( image.at<Vec3b>(y,x)[c] ) + beta );}}}/// 创建窗口namedWindow("Original Image", 1);namedWindow("New Image", 1);/// 显示图像imshow("Original Image", image);imshow("New Image", new_image);/// 等待用户按键waitKey();return 0;
}

在访问图像的每一个像素时，需要对RGB图像进行运算，因此需要注意一下两点：

为了访问图像的每一个像素，使用这一语法： image.at<Vec3b>(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（0、1、2）之一。
因为 $\alpha \cdot f(i, j)+\beta$ 的运算结果可能超出像素取值范围，还可能是非整数（如果 $\alpha$ 是浮点数的话），所以要用 saturate_cast 对结果进行转换，以确保它为有效值。saturate_cast简单理解，就是确保RGB图像的像素值在0-255之间，saturate_cast(-10)，返回0，saturate_cast(30 0)，返回255，saturate_cast(133)，返回133。

当然也可以不采用for循环来访问每个元素，而是直接采用下面这个命令：

image.convertTo(new_image, -1, alpha, beta);

注：运行代码时，取参数 $\alpha$ =2.2， $\beta$ =50

效果图：

reference

改变图像的对比度和亮度 — OpenCV 2.3.2 documentation

core 模块. 核心功能 — OpenCV 2.3.2 documentation

OpenCV对比度与亮度调整 - 知乎

OpenCV图像增强算法实现（直方图均衡化、拉普拉斯、Log、Gamma）

【OpenCV】图像增强---灰度变换、直方图均衡化

8、OpenCV调整图像对比度和亮度_phinoo的博客-CSDN博客_opencv 亮度

注明：本文主要用来记录图像处理一些小的知识点，方便自己使用查阅，如有侵权联系删！

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