图形学-灰度变换

1、 图形学灰度变换 Photoshop里的灰度变换可以使R,G,B 3色按任何比例增强再混合，原理和下面的差不多。黑白图片的黑白变换叫灰度变换，彩色图片的色彩变换也叫灰度变换，PhotoShop里叫色阶变换一幅彩色图像的象素矩阵中每个象素由RGB 3种颜色按一定的比例混合形成一种颜色来表示，比如黑色使RGB(0,0,0) ，纯红色是RGB(0,1,0).。在处理相片时，有时可能因为环境光源太暗，使RGB色的值偏小，就会使图形太暗看不清，如果环境光源太光，又使图像泛白，通过灰度变换，就可以使RGB值调和到合适的程度，使相片变得漂亮。变换原理是这样的：首先提取一幅图像的一个象素，在BMP格

2、式中一个象素由8位红色亮度值，8位绿色亮度值和8位蓝色亮度值组成，只要按一定的变换函数去变换这种3种颜色的亮度值就可以起到灰度变换的目的。比如线性变换可以用一个线性函数 f(x,y)=a'+(b'-a')/(b-a)×(f(x,y)-a)f(x,y)代表一个象素a,b是原始图像的灰度范围，a',b'是变换后新图像的灰度范围用这个线性函数分别对R,G,B分量进行变换可以起到单色增强的目的，然后再混合输出。如果b'-a' > b-a ，则使得图像灰度范围增大，即对比度增大，图像会变得清晰如果b'-a' <

3、 b-a ，则使得图像灰度范围缩小，即对比度减小。分段线性变换和线性变换差不多不过对于单一一个R或G或B分量采用分段函数进行变换。如f(x,y)=a'+(b'-a')/(b-a)×(f(x,y)-a)    当f(x,y)在a,b范围内f(x,y)=0                       

4、0;                   当f(x,y)<mf(x,y)=255                            

5、;           当f(x,y)>n这样就指定了一个变换段 a,b，只有灰度在a,b段内的点才会增强，灰度<a的编程黑色，>b的变成白色。非线性变换可以根据需要制定非线性函数对灰度进行变换，典型的有 对数变换f(x,y)=a+ lnf(x,y)+1/(b×lnc) 这里a,b,c是参数而不是灰度范围了，对数变换用于扩展低灰度区指数变换f(x,y)=b(c*f(x,y)-a) ，a,b,c同样是参数，指数变换用来压缩低灰度区下面用BCB实现一个对256色无压缩BM

6、P图像的灰度变换 /-BCB6程序-#include <vcl.h>#pragma hdrstop#include<stdio.h>#include "Unit1.h"#include"File1.h"#pragma pack(1)/-强制结构用1字节对齐struct BITMAPFILEHEADER_ short type;        int bfSize; short re1,re2;   &#

7、160;    int Offbits;struct BITMAPINFO_ long size; long width,height; short planes,bitCount; long comp,sizeImg; long xpels,ypels; long used,important;/-将BMP彩色表的数据校正到BCB TColor的数据。void SwitchColor(long &c)        long

8、blue=c&  0x000000ff;        long green=c& 0x0000ff00;        long red=c&   0x00ff0000;        c=(blue<<16) | green | (red>>16);/-线性灰度变换，rr,gg,bb为增强系数void st

9、rengthen (long &c,double rr,double gg,double bb)      unsigned char r=(c & 0x00ff0000)>>16;      unsigned char g=(c & 0x0000ff00)>>8;      unsigned char b=(c & 0x000000ff);    &

10、#160; unsigned char nr;      unsigned char ng;      unsigned char nb;      if(rr*r>255)        nr=255;      else        nr=rr*r

11、;      if(gg*g>255)        ng=255;      else        ng=gg*g;      if(bb*b>255)        nb=255;   

12、60;  else        nb=bb*b;      c=(nr<<16) | (ng<<8) | (nb);void xxx()        FILE *f=fopen("F:FX3.bmp","rb");        if(f=NULL) 

13、            /*判断文件是否打开成功*/                     ShowMessage("File open error");          &#

14、160;  return;                fseek(f,0,0);/移动到开头        /-读BMP文件头        BITMAPFILEHEADER_ *bmph=new BITMAPFILEHEADER_();     

15、0;  if(fread(char*)bmph,sizeof(BITMAPFILEHEADER_),1,f)=NULL)                      ShowMessage("File read error");            

16、 return;                /-读BMP信息头        BITMAPINFO_ *bmpi=new BITMAPINFO_();        if(fread(char*)bmpi,sizeof(BITMAPINFO_),1,f)=NULL)    &

17、#160;                   ShowMessage("File read error2");                return;         &#

18、160;      /-读彩色表        long *c=new longbmph->Offbits-sizeof(BITMAPFILEHEADER_)-sizeof(BITMAPINFO_);        fread(char*)c,bmph->Offbits-sizeof(BITMAPFILEHEADER_)-sizeof(BITMAPINFO_),1,f);  

19、      /-显示一些信息        Form1->Edit1->Text=IntToStr(bmph->bfSize);        Form1->Edit2->Text=IntToStr(bmpi->width);        Form1->Edit3->Text=IntToS

20、tr(bmpi->height);        Form1->Edit4->Text=IntToStr(bmpi->comp);        Form1->Edit5->Text=IntToStr(bmpi->used);        /-显示图形        unsi

21、gned char *p=new unsigned char4;        int i=0,j=0,k=0,wc=0;        TColor *tc;        if(bmpi->width%4=0)/-因为BMP图像4字节对齐            

22、;    wc=bmpi->width/4;        else                wc=bmpi->width/4+1;        for( i=0;i<bmpi->height;i+)    

23、                    for(j=0;j<wc;j+)                             &#

24、160;          fread(p,4,1,f);                        for(k=0;k<4;k+)           

25、60;                                            long x=cpk;     &#

26、160;                          /-这里开始增强色彩                                strengthen(x,1.1,1.1,1.5); /1.1  1.1  和1.5  为RGB各分量的增强系数