图像的线性变换的原理及OpenCV代码实现~

以你之姓@ 2022-08-23 09:00 174阅读 0赞

图像的线性变换是图像处理的基本运算，通常应用在调整图像的画面质量方面，如图像对比度、亮度及反转等操作。对于输入图像f(x,y)，输出图像g(x,y)，其线性变换表达式为：

![20160613135628011][]

其中参数a表示图像对比度变化，b表示图像亮度变化。当a<0时，图像变换代表反转操作，如a=-1、b=255，这是常见的8位灰度图像的反转操作设置参数；当|a|>1时，图像变换代表对比度增加操作；当|a|<1时，图像变换代表对比度减少操作。当b>0时，表示图像变换操作是亮度增加操作；b<0时，表示图像变换操作是亮度减少操作。

线性变换的OpenCV源代码如下图所示：

源码中用到的图像的下载链接为：[http://pan.baidu.com/s/1i4Dvm2h][http_pan.baidu.com_s_1i4Dvm2h]

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//OpenCV版本2.4.9  
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    #include <opencv2/core/core.hpp>        
    #include <opencv2/highgui/highgui.hpp> 
    #include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>  
    #include <iostream> 
    using namespace cv;
    // 图像线性变换操作
    cv::Mat linearTransform(cv::Mat srcImage, float a, int b)
    {
        if(srcImage.empty()){  
            std::cout<< "No data!" <<std::endl;  
        } 
        const int nRows = srcImage.rows;
        const int nCols = srcImage.cols;
        cv::Mat resultImage = 
            cv::Mat::zeros(srcImage.size(), srcImage.type());
        // 图像元素遍历
        for( int i = 0; i < nRows; i++ )
        {
            for( int j = 0; j < nCols; j++ )
            {
                for( int c = 0; c < 3; c++ )//如果源图像是灰度图,那么把这里改为c<1即可
                {
                    // 矩阵at操作，检查下标防止越界
                    resultImage.at<Vec3b>(i,j)[c] = 
                      saturate_cast<uchar>(a * 
                      (srcImage.at<Vec3b>(i,j)[c]) + b);
                }
            }
        }
        return resultImage;
    }
    int main()
    {
        // 图像获取及验证
        cv::Mat srcImage = cv::imread("lakeWater.jpg"); 
        if(!srcImage.data) 
           return -1;
        cv::imshow("srcImage", srcImage);
        //cv::waitKey(0);
        // 线性变换
        float a = 1.2;
        int b = 50;
        cv::Mat new_image  = linearTransform(srcImage, a, b);  
        cv::imshow("dst", new_image);
        cv::waitKey(0);
        return 0;
    }

运行结果如下图所示：

![20160613140441211][]

[20160613135628011]: /images/20220721/3858faea6f454d30a89334ba4d5dff1c.png
[http_pan.baidu.com_s_1i4Dvm2h]: http://pan.baidu.com/s/1i4Dvm2h
[20160613140441211]: /images/20220721/abab0721ddee4fd483fbad495af9d507.png