图像对比度和亮度

图像亮度通俗理解便是图像的明暗程度，数字图像 f(x，y) = i(x，y) r(x， y) ，如果灰度值在[0，255]之间，则 f 值越接近0亮度越低，f 值越接近255亮度越高。而且我们也要把亮度和对比度区分开来，正如上述提的对比度指的是最高和最低灰度级之间的灰度差。

饱和度指的是图像颜色种类的多少， 上面提到图像的灰度级是[Lmin，Lmax]，则在Lmin、Lmax 的中间值越多，便代表图像的颜色种类多，饱和度也就更高，外观上看起来图像会更鲜艳，调整饱和度可以修正过度曝光或者未充分曝光的图片。使图像看上去更加自然

 

对于数字图像变换，设原像素灰度为 f(i,j)，转化后的像素灰度为 g(i,j)，则常用的线性变换是 g(i,j)= af(i,j) + b， 其中系数 a 影响图像的对比度，系数 b 影响图像的亮度，具体如下：
(1) a=1时是原图；
(2) a>1时对比度增强，图像看起来更加清晰；
(3) a<1时对比度减弱，图像看起来变暗；
(4) b影响图像的亮度，随着增加b (b>0)和减小b (b>0)，图像整体的灰度值上移或者下移, 也就是图像整体变亮或者变暗, 不会改变图像的对比度

 常用代码：

在opencv中图像数据是存放在Mat数据类型中，我们知道一个像素有rgb构成，所以Mat是个三维数组，一下就是简单的获取mat中图像像素。

//三个for循环，执行运算 new_image(i,j) =a*image(i,j) + b
       for(int y = 0; y < image.rows; y++ )
       {
              for(int x = 0; x < image.cols; x++ )
              {
                     for(int c = 0; c < 3; c++ )
                     {
                            new_image.at<Vec3b>(y,x)[c]= saturate_cast<uchar>( (g_nContrastValue*0.01)*(image.at<Vec3b>(y,x)[c] ) + g_nBrightValue );
                     }
              }
       }

//g_nContrastValue是对比度， g_nBrightValu是亮度；及对应 g(i,j)= af(i,j) + b， 其中系数 a 影响图像的对比度，系数 b 影响图像的亮度；

上述代码中image.at<Vec3b>(y,x)[c] 其中，y是像素所在的行， x是像素所在的列， c是R、G、B（对应0、1、2）其中之一。

saturate_cast为了安全转换，运算结果可能超出像素取值范围（溢出），还可能是非整数（如果是浮点数的话），用saturate_cast对结果进行转换，以确保它为有效值。

代码如下：

//-----------------------------------【头文件包含部分】---------------------------------------