图像处理之Gamma校正

基于查找表的快速Gamma校正

在图像预处理中经常通过Gamma校正实现像素修正，常见的Gamma校正是按照公式

对每个像素进行校正，这样做对一张图片还好，当你有大量图片需要做相同处理的时

候计算量就会变得很大，这个时候可以通过建立查找表，然后根据查找表映射实现快

速的Gamma校正。Gamma校正的数学公式如下：

 gamma的取值范围为0.05~5之间。

其中P(x,y)表示每个像素值，对每个像素进行Gamma校正之后就得到了处理后的图像。整

个处理流程如下:

1.      读取输入图像的像素数据

2.      根据公式建立查找表(LUT)映射

3.      根据每个像素值映射到查找表中Gamma校正后的像素值

4.      输出处理之后的图像像素数据

彩色图像需要对各个通道实现上述处理，灰度图像只要单通道处理即可。

Gamma校正的效果如下：

源代码如下：

package com.gloomyfish.filter.study;

import java.awt.image.BufferedImage;

public class GammaFilter extends AbstractBufferedImageOp {
	private int[] lut;
	private double gamma;

	public GammaFilter() {
		this.lut = new int[256];
		this.gamma = 0.5;
	}

	@Override
	public BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dst) {
		int width = src.getWidth();
		int height = src.getHeight();

		if (dst == null)
			dst = createCompatibleDestImage(src, null);
		
		// Gamma correction
		int[] inPixels = new int[width * height];
		int[] outPixels = new int[width * height];
		getRGB(src, 0, 0, width, height, inPixels);
		setupGammaLut();
		int index = 0;
		for (int row = 0; row < height; row++) {
			int ta = 0, tr = 0, tg = 0, tb = 0;
			for (int col = 0; col < width; col++) {
				index = row * width + col;
				ta = (inPixels[index] >> 24) & 0xff;
				tr = (inPixels[index] >> 16) & 0xff;
				tg = (inPixels[index] >> 8) & 0xff;
				tb = inPixels[index] & 0xff;
				outPixels[index] = (ta << 24) | (lut[tr] << 16) | (lut[tg] << 8) | lut[tb];
			}
		}
		
		// 返回结果
		setRGB(dst, 0, 0, width, height, outPixels);
		return dst;
	}

	private void setupGammaLut() {
		for (int i = 0; i < 256; i++) {
			lut[i] = (int) (Math.exp(Math.log(i / 255.0) * gamma) * 255.0);
		}

	}
}