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【C++】OpenCV常用对比度增强方法

news 2025/7/25 21:01:41

在 OpenCV 中，常用的 C++ 对比度增强方法有以下几种，附示例代码：

1. 线性变换（αβ 调整）

最常用的方法，通过线性变换增强对比度：

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;int main() {Mat src = imread("input.jpg");Mat dst;double alpha = 1.5; // 对比度增益（>1 增强对比度）int beta = 10;      // 亮度偏移src.convertTo(dst, -1, alpha, beta);imwrite("output_linear.jpg", dst);return 0;
}

公式：g(i,j) = α * f(i,j) + β，其中 α 控制对比度，β 控制亮度。

2. 直方图均衡化（全局增强）

适用于灰度图像：

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;int main() {Mat src = imread("input.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);Mat dst;equalizeHist(src, dst);imwrite("output_hist.jpg", dst);return 0;
}

彩色图像需分通道处理：

Mat channels[3];
split(src, channels);
for (int i = 0; i < 3; i++) {equalizeHist(channels[i], channels[i]);
}
merge(channels, 3, dst);
imwrite("output_hist_color.jpg", dst);

3. 对比度拉伸（归一化到 0-255）

通过 normalize 实现：

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;int main() {Mat src = imread("input.jpg");Mat dst;normalize(src, dst, 0, 255, NORM_MINMAX);imwrite("output_normalize.jpg", dst);return 0;
}

4. CLAHE（自适应直方图均衡化）

针对局部对比度增强：

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;int main() {Mat src = imread("input.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);Ptr<CLAHE> clahe = createCLAHE(2.0, Size(8, 8));Mat dst;clahe->apply(src, dst);imwrite("output_clahe.jpg", dst);return 0;
}

5. Gamma 校正（非线性增强）

适合低对比度、偏亮图像：

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <cmath>
using namespace cv;int main() {Mat src = imread("input.jpg");Mat dst;double gamma = 2.2;Mat table(1, 256, CV_8U);for (int i = 0; i < 256; i++)table.at<uchar>(i) = saturate_cast<uchar>(pow(i / 255.0, gamma) * 255.0);LUT(src, table, dst);imwrite("output_gamma.jpg", dst);return 0;
}

总结对比

方法	适用场景	特点
αβ 调整	通用	简单、快速
直方图均衡化	低对比度	全局增强，可能过曝
CLAHE	局部对比度增强	避免过曝，细节清晰
Gamma 校正	亮度非线性调整	适合偏亮/偏暗图像
归一化	动态范围拉伸	简单，适合低动态范围图像