【OpenCV 例程200篇】39. 圖像灰度的線性變換

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線性灰度變換將原始圖像灰度值的動(dòng)態(tài)范圍按線性關(guān)系擴(kuò)展到指定范圍或整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍。

線性灰度變化對(duì)圖像的每一個(gè)像素作線性拉伸，可以凸顯圖像的細(xì)節(jié)，提高圖像的對(duì)比度。

線性灰度變換可以由以下公式描述 ：

$$Dt=\frac{d?c}{b?a}[D?a]+c=\alpha D+\beta$$
式中，D 為原始圖像的灰度值，Dt 為線性灰度變換后的圖像灰度值。

• 當(dāng) $\alpha =1，\beta =0$ 時(shí)，保持原始圖像不變
• 當(dāng) $\alpha =1，\beta >0$ 時(shí)，圖像的灰度值上移，灰度圖像顏色發(fā)白（彩色圖像顏色發(fā)亮）
• 當(dāng) $\alpha =1，\beta <0$ 時(shí)，圖像的灰度值下移，灰度圖像顏色發(fā)黑（彩色圖像顏色發(fā)暗）
• 當(dāng) $\alpha >1$ 時(shí)，圖像的對(duì)比度增強(qiáng)
• 當(dāng) $0<\alpha <1$ 時(shí)，圖像的對(duì)比度減小
• 當(dāng) $\alpha <0，\beta =255$ 時(shí)，圖像暗區(qū)域變亮，亮區(qū)域變暗，圖像求補(bǔ)
• 當(dāng) $\alpha =?1，\beta =255$ 時(shí)，圖像的灰度值反轉(zhuǎn)

直方圖正規(guī)化是根據(jù)圖像的最小灰度級(jí)和最大灰度級(jí)，將其拉伸到灰度級(jí)全域 [0,255] 的線性變換。

例程：1.49 圖像的線性灰度變換

# 1.49 圖像的線性灰度變換img = cv2.imread("../images/imgLena.tif") # 讀取彩色圖像(BGR)imgGray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 顏色轉(zhuǎn)換：BGR(OpenCV) -> Grayh, w = img.shape[:2] # 圖片的高度和寬度img1 = np.empty((w, h), np.uint8) # 創(chuàng)建空白數(shù)組img2 = np.empty((w, h), np.uint8) # 創(chuàng)建空白數(shù)組img3 = np.empty((w, h), np.uint8) # 創(chuàng)建空白數(shù)組img4 = np.empty((w, h), np.uint8) # 創(chuàng)建空白數(shù)組img5 = np.empty((w, h), np.uint8) # 創(chuàng)建空白數(shù)組img6 = np.empty((w, h), np.uint8) # 創(chuàng)建空白數(shù)組# Dt[i,j] = alfa*D[i,j] + betaalfa1, beta1 = 1, 50 # alfa=1,beta>0: 灰度值上移alfa2, beta2 = 1, -50 # alfa=1,beta<0: 灰度值下移alfa3, beta3 = 1.5, 0 # alfa>1,beta=0: 對(duì)比度增強(qiáng)alfa4, beta4 = 0.75, 0 # 0<alfa<1,beta=0: 對(duì)比度減小alfa5, beta5 = -0.5, 0 # alfa<0,beta=0: 暗區(qū)域變亮，亮區(qū)域變暗alfa6, beta6 = -1, 255 # alfa=-1,beta=255: 灰度值反轉(zhuǎn)for i in range(h):for j in range(w):img1[i][j] = min(255, max((imgGray[i][j]+beta1), 0)) # alfa=1,beta>0: 顏色發(fā)白img2[i][j] = min(255, max((imgGray[i][j]+beta2), 0)) # alfa=1,beta<0: 顏色發(fā)黑img3[i][j] = min(255, max(alfa3*imgGray[i][j], 0)) # alfa>1,beta=0: 對(duì)比度增強(qiáng)img4[i][j] = min(255, max(alfa4*imgGray[i][j], 0)) # 0<alfa<1,beta=0: 對(duì)比度減小img5[i][j] = alfa5*imgGray[i][j]+beta5 # alfa<0,beta=255: 暗區(qū)域變亮，亮區(qū)域變暗img6[i][j] = min(255, max(alfa6*imgGray[i][j]+beta6, 0)) # alfa=-1,beta=255: 灰度值反轉(zhuǎn)plt.figure(figsize=(10, 6))titleList = ["1. imgGray", "2. beta=50", "3. beta=-50", "4. alfa=1.5", "5. alfa=0.75", "6. alfa=-0.5"]imageList = [imgGray, img1, img2, img3, img4, img5]for i in range(6):plt.subplot(2, 3, i + 1), plt.title(titleList[i]), plt.axis('off')plt.imshow(imageList[i], vmin=0, vmax=255, cmap='gray')plt.show()

（本節(jié)完）

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【OpenCV 例程200篇】01. 圖像的讀取（cv2.imread）
【OpenCV 例程200篇】02. 圖像的保存（cv2.imwrite）
【OpenCV 例程200篇】03. 圖像的顯示（cv2.imshow）
【OpenCV 例程200篇】04. 用 matplotlib 顯示圖像（plt.imshow）
【OpenCV 例程200篇】05. 圖像的屬性（np.shape）
【OpenCV 例程200篇】06. 像素的編輯（img.itemset）
【OpenCV 例程200篇】07. 圖像的創(chuàng)建（np.zeros）
【OpenCV 例程200篇】08. 圖像的復(fù)制（np.copy）
【OpenCV 例程200篇】09. 圖像的裁剪（cv2.selectROI）
【OpenCV 例程200篇】10. 圖像的拼接（np.hstack）
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【OpenCV 例程200篇】14. 圖像與標(biāo)量相加（cv2.add）
【OpenCV 例程200篇】15. 圖像的加權(quán)加法（cv2.addWeight）
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【OpenCV 例程200篇】23. 圖像添加中文文字
【OpenCV 例程200篇】23. 圖像添加中文文字
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【OpenCV 例程200篇】27. 圖像的旋轉(zhuǎn)（以任意點(diǎn)為中心）
【OpenCV 例程200篇】28. 圖像的旋轉(zhuǎn)（直角旋轉(zhuǎn)）
【OpenCV 例程200篇】29. 圖像的翻轉(zhuǎn)（cv2.flip）
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創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

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