1.灰度線性變換

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圖像的灰度線性變換是圖像灰度變換的一種，圖像的灰度變換通過建立灰度映射來調(diào)整源圖像的灰度，從而達到圖像增強的目的。灰度映射通常是用灰度變換曲線來進行表示。通常來說，它是將圖像的像素值通過指定的線性函數(shù)進行變換，以此來增強或者來減弱圖像的灰度，灰度線性變換的函數(shù)就是常見的線性函數(shù)。

g(x, y) = k · f(x, y) + d

設源圖像的灰度值為x，則進行灰度線性變換后的灰度值為y = kx + b (0<=y<=255)，下面分別來討論k的取值變化時線性變換的不同效果

(1).|k|>1時

當k>1時，可以用來增加圖像的對比度，圖像的像素值在進行變換后全部都線性方法，增強了整體的顯示效果，且經(jīng)過這種變換后，圖像的整體對比度明顯增大，在灰度圖中的體現(xiàn)就是變換后的灰度圖明顯被拉伸了。

(2).|k|=1時

當k=1時，這種情況下常用來調(diào)節(jié)圖像的亮度，亮度的調(diào)節(jié)就是讓圖像的各個像素值都增加或是減少一定量。在這種情況下可以通過改變d值來達到增加或者是減少圖像亮度的目的。因為當k=1，只改變d值時，只有圖像的亮度被改變了，d>0時，變換曲線整體發(fā)生上移，圖像的亮度增加，對應的直方圖整體向右側(cè)移動，d<0時，變換曲線整體下移，圖像的亮度降低，對應的直方圖發(fā)生水平左移。

(3).0<|k|<1時

此時變換的效果正好與k>1時相反，即圖像的整體對比度和效果都被削減了，對應的直方圖會被集中在一段區(qū)域上。k值越小，圖像的灰度分布也就越窄，圖像看起來也就顯得越是灰暗。

(4).k<0時

在這種情況下，源圖像的灰度會發(fā)生反轉(zhuǎn)，也就是原圖像中較亮的區(qū)域會變暗，而較暗的區(qū)域?qū)兞?。特別的，此時我們令k = -1,d = 255,可以令圖像實現(xiàn)完全反轉(zhuǎn)的效果。對應的直方圖也會發(fā)生相應的變化。

相應的程序試下如下：

//實現(xiàn)圖像的灰度線性變化
#include <iostream>
#include <opencv2\core\core.hpp>
#include <opencv2\highgui\highgui.hpp>
#include <opencv2\imgproc\imgproc.hpp>
 
using namespace std;
using namespace cv;
 
int main()
{
	Mat srcImg = imread("1234.jpg");
	if (!srcImg.data)
	{
		cout << "讀入圖片失敗" << endl;
		return -1;
	}
	imshow("原圖像", srcImg);
	double k, b;
	cout << "請輸入k和b值：";
	cin >> k >> b;
	int RowsNum = srcImg.rows;
	int ColsNum = srcImg.cols;
	Mat dstImg(srcImg.size(), srcImg.type());
	//進行遍歷圖像像素,對每個像素進行相應的線性變換
	for (int i = 0; i < RowsNum; i++)
	{
		for (int j = 0; j < ColsNum; j++)
		{
			//c為遍歷圖像的三個通道
			for (int c = 0; c < 3; c++)
			{
				//使用at操作符，防止越界
				dstImg.at<Vec3b>(i, j)[c] = saturate_cast<uchar>
					(k* (srcImg.at<Vec3b>(i, j)[c]) + b);
 
			}
		}
	}
	imshow("線性變換后的圖像", dstImg);
	waitKey();
	return 0;
}

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網(wǎng)頁名稱：OpenCV圖像處理之常見的圖像灰度變換-創(chuàng)新互聯(lián)
當前鏈接：http://jinyejixie.com/article20/dphpco.html

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