数字图像处理学习笔记（三）gamma变换（C++语言）

参考文献：数字图像处理（第三版）   美Rafael，C.，Gonzalez（拉斐尔，C.，冈萨雷斯） 著

什么是gamma变换呢？gamma变换其实就是一条数学公式

属于灰度处理的一种，r是输入的灰度值，c一般设置为1，幂r就是gamma的系数对应变换值如下：它更具gamma值的不同，来实现图像的对比度增强。

这里对于C++实现而言有意思的一点就是图像要归一化。归一化什么意思呢？就是每个像素值除以255，它的结果就一定是0到1之间，归一化的好处是，这点我也没明白，但0到1之间，可能数字那些没那么大吧。注意这里你需要进行强制类型转换。而且你要学会查找表的思想。查找表就是一个空间换时间的操作。如果gamma值定了，那么对于每个灰度值0到255它的对应的变换值就是确定的。那么你就不用每个像素都算一次，因为求幂操作非常的消耗运算时间，你只需要开辟一段内存空间，提前存好结果，然后遍历每一个像素查找值就行。

我使用了两个函数进行实现，对应代码如下：

void bmp::build_table(byte *lut,double gamma)
{
	double temp;
	for(int i=0;i<=255;++i)
	{
		temp=double(i)/255;
		temp=pow(temp,gamma);
		lut[i]=unsigned char(temp*255);
		//printf("%d  ", unsigned char(lut[i]));
	}
}
void bmp::produce_gamma_bmp_file(double gamma)
{
	string gamma_file_name;
	for(int i=0;i<file_name.length()-4;++i)
	{
		gamma_file_name+=file_name[i];
	}
	gamma_file_name+="_gamma.bmp";
	byte *lut=new byte[256];
	build_table(lut,gamma);
	for(int i=0;i<image_heigth;++i)
		for (int j = 0; j < image_width; ++j)
			for(int k=0;k<byte_count;++k)
			{
				//printf("%d_", pixel[i][j][k]);
				pixel[i][j][k]=lut[pixel[i][j][k]];
				//printf("%d  ", pixel[i][j][k]);
			}
	produce_bmp_file(pixel,image_width,image_heigth,byte_count,gamma_file_name);
	delete[]lut;
}

 

展示：

原图像

 当我把gamma值设置为0.4时

  你会发现黑色的值变白了，这说明什么呢，说明黑色的值变大了，即小的值变大了，小的值被放大了。

再来看一个实用的例子：

原图像

 设置为0.4后，产生的图像

 你发现图像暗的地方明显被放大了。证明对比度增强了。