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PIL库的图像增强函数

news 来源：原创 2025/5/21 11:36:13

1.前言

PIL库

图像颜色增强有四种方法

1.色度

2.亮度

3.对比度

4.锐度

2.代码

位于ImageEnhance.py

#
# The Python Imaging Library.
# $Id$
#
# image enhancement classes
#
# For a background, see "Image Processing By Interpolation and
# Extrapolation", Paul Haeberli and Douglas Voorhies.  Available
# at http://www.graficaobscura.com/interp/index.html
#
# History:
# 1996-03-23 fl  Created
# 2009-06-16 fl  Fixed mean calculation
#
# Copyright (c) Secret Labs AB 1997.
# Copyright (c) Fredrik Lundh 1996.
#
# See the README file for information on usage and redistribution.
#from . import Image, ImageFilter, ImageStatclass _Enhance:def enhance(self, factor):"""Returns an enhanced image.:param factor: A floating point value controlling the enhancement.Factor 1.0 always returns a copy of the original image,lower factors mean less color (brightness, contrast,etc), and higher values more. There are no restrictionson this value.:rtype: :py:class:`~PIL.Image.Image`"""return Image.blend(self.degenerate, self.image, factor)class Color(_Enhance):"""Adjust image color balance.This class can be used to adjust the colour balance of an image, ina manner similar to the controls on a colour TV set. An enhancementfactor of 0.0 gives a black and white image. A factor of 1.0 givesthe original image."""def __init__(self, image):self.image = imageself.intermediate_mode = "L"if "A" in image.getbands():self.intermediate_mode = "LA"self.degenerate = image.convert(self.intermediate_mode).convert(image.mode)class Contrast(_Enhance):"""Adjust image contrast.This class can be used to control the contrast of an image, similarto the contrast control on a TV set. An enhancement factor of 0.0gives a solid grey image. A factor of 1.0 gives the original image."""def __init__(self, image):self.image = imagemean = int(ImageStat.Stat(image.convert("L")).mean[0] + 0.5)self.degenerate = Image.new("L", image.size, mean).convert(image.mode)if "A" in image.getbands():self.degenerate.putalpha(image.getchannel("A"))class Brightness(_Enhance):"""Adjust image brightness.This class can be used to control the brightness of an image.  Anenhancement factor of 0.0 gives a black image. A factor of 1.0 gives theoriginal image."""def __init__(self, image):self.image = imageself.degenerate = Image.new(image.mode, image.size, 0)if "A" in image.getbands():self.degenerate.putalpha(image.getchannel("A"))class Sharpness(_Enhance):"""Adjust image sharpness.This class can be used to adjust the sharpness of an image. Anenhancement factor of 0.0 gives a blurred image, a factor of 1.0 gives theoriginal image, and a factor of 2.0 gives a sharpened image."""def __init__(self, image):self.image = imageself.degenerate = image.filter(ImageFilter.SMOOTH)if "A" in image.getbands():self.degenerate.putalpha(image.getchannel("A"))

函数说明：

这段代码实现了四种图像增强方法，每种方法都基于插值和外推技术。以下是它们的说明和区别：

### 1. **Color（色彩增强）**
- **功能**：调整图像的色彩饱和度。
- **原理**：通过将图像转换为灰度图（去色）作为退化图像，然后与原图进行插值或外推。
- **增强因子**：
- 0.0：完全去色（灰度图像）。
- 1.0：原始图像。
- >1.0：增加色彩饱和度。
- **适用场景**：调整图像的色彩鲜艳程度，例如在照片编辑中增强或减弱颜色。

### 2. **Contrast（对比度增强）**
- **功能**：调整图像的对比度。
- **原理**：以图像的平均亮度为基准生成退化图像（纯灰色图像），然后与原图进行插值或外推。
- **增强因子**：
- 0.0：纯灰色图像（无对比度）。
- 1.0：原始图像。
- >1.0：增加对比度。
- **适用场景**：调整图像的明暗差异，使图像更清晰或更柔和。

### 3. **Brightness（亮度增强）**
- **功能**：调整图像的亮度。
- **原理**：以全黑图像为退化图像，与原图进行插值或外推。
- **增强因子**：
- 0.0：全黑图像。
- 1.0：原始图像。
- >1.0：增加亮度。
- **适用场景**：调整图像的整体明暗程度，例如在低光环境下增亮图像。

### 4. **Sharpness（锐度增强）**
- **功能**：调整图像的锐度。
- **原理**：以模糊图像（通过平滑滤波得到）为退化图像，与原图进行插值或外推。
- **增强因子**：
- 0.0：模糊图像。
- 1.0：原始图像。
- >1.0：增加锐度（锐化图像）。
- **适用场景**：改善图像的清晰度，使边缘更明显。

这四种方法的主要区别在于它们使用的**退化图像**不同：色彩调整使用灰度图像，对比度调整使用平均亮度图像，亮度调整使用全黑图像，锐度调整使用模糊图像。

- **色彩增强**：适用于调整颜色鲜艳程度。
- **对比度增强**：适用于调整图像的明暗差异。
- **亮度增强**：适用于调整图像的整体明暗。
- **锐度增强**：适用于改善图像的清晰度和细节。

每种方法都可以通过调整增强因子来控制效果强度，支持从减弱到增强的连续变化。