实现原理
颜色所具有的亮度和暗度被称为图像明度。计算明度的基准是灰度测试卡。黑色为0，白色为10。色彩可以分为有彩色和无彩色，但后者仍然存在着明度。作为有彩色，每种色各自的亮度、暗度在灰度测试卡上都具有相应的位置值。彩度高的色对明度有很大的影响，不太容易辨别。在明亮的地方鉴别色的明度比较容易的，在暗的地方就难以鉴别。
明度调整可通过合成方式实现：若参数为正，则调整后的图像可以认为加了一层白色遮罩层，即原图像RGB数值×（1-alpha）+255*alpha；反之亦然，认为加了一层黑色遮罩层，即原图RGB*（1+alpha），其中alpha是负数。
明度调整算法的具体实现流程如下：
1.设置调整参数percent，取值为-100到100，类似PS中设置，归一化后为-1到1。
2.针对图像所有像素点单个处理。当percent大于等于0时，加上白色遮罩，调整后的RGB三通道数值为：
3.若percent小于0时，加上黑色遮罩，此时调整后的图像RGB三通道值为：
至此，图像实现了明度的调整，算法逻辑参考xingyanxiao。C++实现代码如下。
功能函数代码
// 明度 cv::Mat Lightness(cv::Mat src, float percent) { float alpha = percent / 100; alpha = max(-1.f, min(1.f, alpha)); cv::Mat temp = src.clone(); int row = src.rows; int col = src.cols; for (int i = 0; i < row; ++i) { uchar *t = temp.ptr<uchar>(i); uchar *s = src.ptr<uchar>(i); for (int j = 0; j < col; ++j) { uchar b = s[3 * j]; uchar g = s[3 * j + 1]; uchar r = s[3 * j + 2]; if (alpha >= 0) { t[3 * j + 2] = static_cast<uchar>(r*(1 - alpha) + 255 * alpha); t[3 * j + 1] = static_cast<uchar>(g*(1 - alpha) + 255 * alpha); t[3 * j] = static_cast<uchar>(b*(1 - alpha) + 255 * alpha); } else { t[3 * j + 2] = static_cast<uchar>(r*(1 + alpha)); t[3 * j + 1] = static_cast<uchar>(g*(1 + alpha)); t[3 * j] = static_cast<uchar>(b*(1 + alpha)); } } } return temp; }
C++测试代码
#include <opencv2/opencv.hpp> #include <iostream> using namespace cv; using namespace std; cv::Mat Lightness(cv::Mat src, float percent); int main() { cv::Mat src = imread("1.jpg"); cv::Mat result = Lightness(src, 50.f); imshow("original", src); imshow("result", result); waitKey(0); return 0; } // 明度 cv::Mat Lightness(cv::Mat src, float percent) { float alpha = percent / 100; alpha = max(-1.f, min(1.f, alpha)); cv::Mat temp = src.clone(); int row = src.rows; int col = src.cols; for (int i = 0; i < row; ++i) { uchar *t = temp.ptr<uchar>(i); uchar *s = src.ptr<uchar>(i); for (int j = 0; j < col; ++j) { uchar b = s[3 * j]; uchar g = s[3 * j + 1]; uchar r = s[3 * j + 2]; if (alpha >= 0) { t[3 * j + 2] = static_cast<uchar>(r*(1 - alpha) + 255 * alpha); t[3 * j + 1] = static_cast<uchar>(g*(1 - alpha) + 255 * alpha); t[3 * j] = static_cast<uchar>(b*(1 - alpha) + 255 * alpha); } else { t[3 * j + 2] = static_cast<uchar>(r*(1 + alpha)); t[3 * j + 1] = static_cast<uchar>(g*(1 + alpha)); t[3 * j] = static_cast<uchar>(b*(1 + alpha)); } } } return temp; }
测试效果
图1 原图
图2 参数为10的效果图
图3 参数为-10的效果图
通过调整percent可以实现图像明度的调整。
如果函数有什么可以改进完善的地方，非常欢迎大家指出，一同进步何乐而不为呢~
如果文章帮助到你了，可以点个赞让我知道，我会很快乐~加油！
