VB圖像處理之圖像的亮度對比度調(diào)整

2019-11-18 17:41:38

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供稿：網(wǎng)友

在圖像處理中，恐怕大家最熟悉的就是對于圖像的亮度和對比度調(diào)整了。

　　前面一定也有很多人寫過這樣的文章了，但是想把我的這個系列作一個完整的小結(jié)，我就再羅嗦一番了。

　　還是以24位色圖像為例子，每種色彩都可以用0-255，一共256種深度來表示。如果我們把它畫在一個二維坐標上，正好是一條直線。

　　比如我們將像素的色深作為橫坐標，輸出色深作為縱坐標的畫，正好是一條經(jīng)過原點（0，0）的45度斜線。

->->

　　如圖中直線A所表示的，角T為45度，表示它的對比度正好為1。那么很容易就可以寫出它的直線方程：Out=In*1，系數(shù)1就是對比度的概念如果把條直線加上一個偏移量變成B，那么它的直線方程就成為：Out=In*1 (ab)偏移量(ab)就是亮度的增量。

　　只要有初中的代數(shù)知識就很容易看出它滿足一條直線方程：Y=A*X B。

　　但是，我們這里要處理的情況稍微有些不同，在圖像處理中，對比度和亮度要分別對待。不能因為改變而改變亮度，因為我們習(xí)慣上把灰色（127，127）這一點作為中心點。比如，我們加大了對比度，原來的直線A就變成如直線D所表示的，在改變了對比度的同時，也增加了亮度(ab)，而我們心目中的變化應(yīng)該是入直線C那樣。也就是說，我們把(127,127)這一點映射成了坐標系的原點。

　　那么我們就要把原來的直線公式修改成：Y=(X-127)*A B 127。A表示對比度，B表示亮度增量。我們驗證一下：只要亮度增量B＝0，無論怎么改變對比度A，該直線始終通過中心點(127,127),也就是說改變對比度的同時，亮度沒有改變。

　　由此，我們就可以推導(dǎo)出顏色的對比度亮度計算公式了：

->NewRed=(OldRed-127)*A 127＋B
NewGreen=(OldGreen-127)*A 127＋B
NewBlue=(OldBlue-127)*A 127＋B->

　　現(xiàn)在你是否已經(jīng)準備著手用這個公式來寫出你自己的亮度對比度子程序了呢？

　　慢著，再多做一步吧。我們是在遍程序，不是在做初中代數(shù)考試。這多出來的一步將使你的程序的執(zhí)行效率更高一些。

　　我們把上面的公式再推導(dǎo)一下：

　　Y=(X-127)*A B 127=>Y=X*A-127*A 127＋B(1)

　　令：B=B-127*A＋127(2)

　　由上面(1),(2)兩步，得到一個新的公式：Y=X*A B

　　咦？怎么又變回來了？？

　　是的公式的形式確實是變回來了，不過B所代表的東西已經(jīng)不同了。

　　或許你又會說我這是多此一舉，請聰明的讀者想像一下：在一個普通的圖片做亮度對比度運算的時候，我們上面這些小小的變化將帶來什么樣的效率提升。假設(shè)一張圖片大小是1027*768

　　一共有786432個像素，而每個像素又要分別計算紅綠藍三種顏色。

　　那么，上述這個公式就需要計算786432*3＝2359296次，經(jīng)過這么多次運算的放大，哪怕是小小的一個重復(fù)計算都將浪費很長的時間。

　　因為在調(diào)用子程序的時候亮度和對比度都已經(jīng)確定，那么B=B-127*A＋127這一步就可以放在循環(huán)的外面先作好。從而減少了程序的運算時間。

　　下面給出我的程序，以供參考：

->PublicSubBrightnessAndContrast(ByValRedOffsetAsLong,ByValGreenOffsetAsLong,ByValBlueOffsetAsLong,OptionalByValRedContrastAsSingle=1,OptionalByValGreenContrastAsSingle=1,OptionalByValBlueContrastAsSingle=1)
　DimXAsLong
　DimYAsLong
　DimMidRAsInteger
　DimMidGAsInteger
　DimMidBAsInteger
　DimMaxAsLong
　OnErrorGoToErrLine
　Done=False
　TimeFilter=timeGetTime
　MidR=RedOffset-127*(RedContrast-1)'計算新的位移量B
　MidG=GreenOffset-127*(GreenContrast-1)
　MidB=BlueOffset-127*(BlueContrast-1)
　Max=255
　ForX=0ToOutPutWid
　　ForY=0ToOutPutHei
　　　R=ColOut(2,X,Y)
　　　G=ColOut(1,X,Y)
　　　B=ColOut(0,X,Y)
　　　R=R*RedContrast MidR'計算Y=X*A B
　　　G=G*GreenContrast MidG
　　　B=B*BlueContrast MidB
　　　IfR>MaxThenR=Max'輸出值判斷是否在0到255之間
　　　IfR<0ThenR=0
　　　IfG>MaxThenG=Max
　　　IfG<0ThenG=0
　　　IfB>MaxThenB=Max
　　　IfB<0ThenB=0
　　　ColOut(2,X,Y)=R
　　　ColOut(1,X,Y)=G
　　　ColOut(0,X,Y)=B
　　Next
　Next
　Done=True
　TimeFilter=timeGetTime-TimeFilter
　ExitSub
ErrLine:
　MsgBoxErr.Descr->

　　作為這個系列的最后一篇文章，我在我的程序ImageCast中所用到的所效果的算法和主要代碼都已經(jīng)貼出來了。也算是對自己對大家的一個小小交待吧。->