学习DIP第2天--灰度变换

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2024-08-01 12:03:48 226人阅读

灰度变换，及按照一定规则对像素点的灰度值进行变换，变换的结果可以增强对比度，或者达到其他的效果（例如二值化，或者伽马变换），由于灰度变换为针对单个像素点的灰度值进行变换，素以算法复杂度一般为O（W*H）（图像宽和高）

#include <cv.h>
#include <highgui.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define CONTRASTFUNC0 -1	//翻转
#define CONTRASTFUNC1 0		//分段
#define CONTRASTFUNC2 1		//对数
#define CONTRASTFUNC3 2		//反对数
#define CONTRASTFUNC4 3		//n次幂
#define CONTRASTFUNC5 4		//n次根
#define CONTRASTGAMA  5     //gama
#define GRAYLEVEL 8
#define MAX_PVALUE (1<<GRAYLEVEL)

#define GETPIX(image,x,y) ((unsigned char) (image->imageData)[(x)*image->width+(j)])
#define SETPIX(image,x,y,value) (((image->imageData)[(x)*image->width+j])=((unsigned char)value))

unsigned char ContrastTable[MAX_PVALUE];//映射表

void ContrastStretch(IplImage *src,IplImage *dst,int method,double p0,double p1,int p2,int p3){
/////////////////////////////////////////生成映射表////////////////////////////////////////////
	if(method==CONTRASTFUNC0){//图像翻转
		for(int i=0;i<MAX_PVALUE;i++)
			ContrastTable[i]=MAX_PVALUE-1-i;
	
	}
	else if(method==CONTRASTFUNC1){//分段拉伸
		for(int i=0;i<MAX_PVALUE;i++)
			ContrastTable[i]=i<=p0?i*p1/p0                 :
							 i<=p2?(i-p0)*(p3-p1)/(p2-p0)+p1:
							 (i-p2)*(MAX_PVALUE-1-p3)/(MAX_PVALUE-1-p2)+p3;
		
	}
	else if(method==CONTRASTFUNC2){//对数
		for(int i=0;i<MAX_PVALUE;i++)
			ContrastTable[i]=46*log(double(1+i));//46*log(256)近似于256
		
	}else if(method==CONTRASTFUNC3){//反对数
		for(int i=0;i<MAX_PVALUE;i++)
			ContrastTable[(int)(46*log(double(1+i)))]=i;
		for(int i=0;i<MAX_PVALUE;i++)
			if(ContrastTable[i]==0)
				ContrastTable[i]=ContrastTable[i-1];
	
	}else if(method==CONTRASTFUNC4){//N次方
		double coef=255/pow(255.,(double) p0);//coef为系数，即255要映射到255
		for(int i=0;i<MAX_PVALUE;i++)
			ContrastTable[i]=coef*pow((double)i,(double)p0);
		
	}else if(method==CONTRASTFUNC5){//N次根
		double coef=255/pow(255.,(double) p0);//coef为系数，即255要映射到255
		for(int i=0;i<MAX_PVALUE;i++)
			ContrastTable[(int)(coef*pow((double)i,(double)p0))]=i;
		for(int i=0;i<MAX_PVALUE;i++)
			if(ContrastTable[i]==0)
				ContrastTable[i]=ContrastTable[i-1];
		
	}else if(method==CONTRASTGAMA){//gama
		double gama=p0;
		double coef=255/pow(255.,gama);//coef为系数，即255的gama次幂要映射到255
		coef=(p1<=coef&&p1>0.0)?p1:coef;
		for(int i=0;i<MAX_PVALUE;i++)
			ContrastTable[i]=coef*pow((double)i,gama);
		
	}

///////////////////////////////重新映射/////////////////////////////////////////////
	for(int i=0;i<256;i++)
		printf("%d->%d\n",i,ContrastTable[i]);
	for(int i=0;i<src->width;i++)
			for(int j=0;j<src->height;j++)
				SETPIX(dst,i,j,ContrastTable[GETPIX(src,i,j)]);

}

int main(){
	IplImage * image = cvLoadImage("e:\\OpenCV_Image\\lena.jpg",0);
	IplImage * test =cvCreateImage(cvSize(512,512),image->depth,1);
	//meanfilter(image,test,3);
	ContrastStretch(image,test,0,100,0,100,255);
	cvNamedWindow("原图");
	cvNamedWindow("变换");
	cvShowImage("原图",image);
	cvShowImage("变换",test);
	cvSaveImage("e:\\OpenCV_Image\\lena_thr100.jpg",test);
	cvWaitKey();
	cvReleaseImage(&image);
}

灰度翻转：