python opencv灰度变换

灰度变换

灰度变换和二值化的区别:

  • 灰度变换是调整调整图像的灰度动态范围或图像对比度
  • 二值化是将图像的每个像素点调至0或255,只呈现白色或黑色
1.灰度化处理

图片的灰度化:将一个像素点的三个颜色变量相等,R=G=B,此时该值称为灰度值

直接调用opencv中的函数,读入的图片可以与代码文件放在一起这样可以省略输入图片路径。

python 复制代码
#读入原始图像
img=cv2.imread('test.jpg')
#灰度化处理
gray=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
二值化
python 复制代码
#二值化处理
ret,im_fixed=cv2.threshold(gray,50,255,cv2.THRESH_BINARY)

二值化处理:将一个像素点的值突出为0,255,使得图片呈现黑白两种颜色。在灰度图像中像素值在0~255,二值化后图像中像素值为0或255。

CV_THRESH_BINARY, //表示如果当前像素点的灰度值大于阈值则将输出图像的对应位置像素值置为255,否则为0

  • 方法一:固定阈值二值化
python 复制代码
# function:将灰度图片转为二值化图片,方法一:固定阈值二值化
import cv2 as cv

gray_img = cv.imread('./img/gray_img.png')

# 二值化函数
ret, erzhihua_img = cv.threshold(gray_img, 100, 255, cv.THRESH_BINARY)

cv.imshow('erzhihua_img', erzhihua_img)
cv.imwrite('./img/erzhihua_img.png', erzhihua_img)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()
  • 方法二:算术平均的自适应二值化
python 复制代码
# function:算术平均的自适应二值化
import cv2 as cv

# 这里很奇怪,不能直接传灰度图片的imread路径,要直接是灰度图片,像下面这样
img = cv.imread('./img/img.png')
gray_img = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_RGB2GRAY)

# 二值化函数
erzhihua_img = cv.adaptiveThreshold(gray_img, 255, cv.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C, cv.THRESH_BINARY, 11, 2)

cv.imshow('erzhihua_img', erzhihua_img)
cv.imwrite('./img/erzhihua1_img.png', erzhihua_img)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()
  • 方法三:高斯加权均值法自适应二值化
python 复制代码
# function:高斯加权均值法自适应二值化
import cv2 as cv

# 这里很奇怪,不能直接传灰度图片的imread路径,要直接是灰度图片,像下面这样
img = cv.imread('./img/img.png')
gray_img = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_RGB2GRAY)

# 二值化函数
erzhihua_img = cv.adaptiveThreshold(gray_img, 255, cv.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv.THRESH_BINARY, 11, 8)

cv.imshow('erzhihua_img', erzhihua_img)
cv.imwrite('./img/erzhihua2_img.png', erzhihua_img)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

线性变化和非线性变化



对数变换

对数变换:由于对数曲线在像素值较低的区域斜率大,在像素值较高的区域斜率较小,所以图像经过对数变换后,较暗区域的对比度将有所提升。可用于增强图像的暗部细节。

python 复制代码
import cv2 as cv
import copy
import math

# 读入原始图像
img = cv.imread('./img/img.png', 1)

# 灰度化处理:此灰度化处理用于图像二值化
gray = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2GRAY)

# 对数变换
logc = copy.deepcopy(gray)
rows = img.shape[0]
cols = img.shape[1]
for i in range(rows):
    for j in range(cols):
        logc[i][j] = 10 * math.log(1 + logc[i][j])

# 通过窗口展示图片 第一个参数为窗口名 第二个为读取的图片变量

cv.imshow('logc', logc)
cv.imwrite('./img/logc_img.png', logc)

cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()
python 复制代码
# 对数变换
logc = copy.deepcopy(gray)
for i in range(rows):
    for j in range(cols):
        logc[i][j] = 3 * math.log(1 + logc[i][j])

反色变换

反色变换:对原图像像素值的颜色进行反转,即黑色变为白色,白色变为黑色。

python 复制代码
#补色变换
cover=copy.deepcopy(gray)
for i in range(rows):
    for j in range(cols):
        cover[i][j]=255-cover[i][j]

伽马变换

伽马变换:用来图像增强,提升了暗部细节,简单来说就是通过非线性变换,让图像从暴光强度的线性响应变得更接近人眼感受的响应,即将漂白(相机曝光)或过暗(曝光不足)的图片,进行矫正。

  • 伽马值小于1时,会拉伸图像中灰度级较低的区域,同时会压缩灰度级较高的部分

  • 伽马值大于1时,会拉伸图像中灰度级较高的区域,同时会压缩灰度级较低的部分


python 复制代码
import cv2 as cv
import numpy as np


# gamma correction
def gamma_correction(img, c=1, g=2.5):
    out = img.copy()
    out /= 255.
    out = (1 / c * out) ** (1 / g)
    out *= 255
    out = out.astype(np.uint8)
    return out


# Read image
img = cv.imread('./img/img.png').astype(np.float)

# Gammma correction
out = gamma_correction(img)

# Save result
cv.imshow("result", out)
cv.imwrite("./img/gamma1.jpg", out)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()
python 复制代码
#伽马变换
gamma=copy.deepcopy(gray)
rows=img.shape[0]
cols=img.shape[1]
for i in range(rows):
    for j in range(cols):
        gamma[i][j]=3*pow(gamma[i][j],0.8)


gamma变换代码2:

python 复制代码
import cv2 as cv
import copy

# 读入原始图像
img = cv.imread('./img/img.png', 1)

# 伽马变换
gamma = copy.deepcopy(img)
rows = img.shape[0]
cols = img.shape[1]
for i in range(rows):
    for j in range(cols):
        gamma[i][j] = 3 * pow(gamma[i][j], 0.5)

cv.imshow('gamma', gamma)
cv.imwrite("./img/gamma2.jpg", gamma)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()
相关推荐
JackLam2 分钟前
AI-安装ChatGpt Codex
人工智能
强哥聊算力11 分钟前
《算力江湖·英伟达传奇》第七集:ChatGPT出现前夜,英伟达发生了什么?
服务器·人工智能·算法·ai·chatgpt·gpu算力
吴佳浩1 小时前
Run:ai 开源了,我把 GPU 编排摆回 AI 栈里看了一遍
人工智能
IT_Octopus3 小时前
【零基础入门 LLM 开发 · Day 13】:LangChain 的对话记忆——Message 对象版
人工智能·python·langchain
2603_965148113 小时前
社区与学习资源:从入门到精通的API选品学习路径
数据库·人工智能·python·学习·数据挖掘
LiuPig刘皮哥3 小时前
2026年开源3D陪玩对比:xiaoke.ai、AIRI、Open-LLM-VTuber、Amica 有什么、没有什么
人工智能·3d·开源
西柚小萌新3 小时前
【岗位面试】--成都博维数孪 - 工业 AI 解决方案顾问
人工智能·面试·职场和发展
Luminbox紫创测控3 小时前
车载LiDAR强光测试的实验设计方法与数据分析
人工智能·数据挖掘·数据分析·车载系统·安全性测试·太阳光模拟器
CCblandy4 小时前
令牌桶在 0.9 倍负载超发 19%、固定窗口边界放行 20 个:四种限流算法同构实测
后端·python·算法·性能优化·架构
建筑工程企业管理系统4 小时前
工程进度统计管理系统自动化汇总数据,解决施工企业手工对账误差难题
大数据·人工智能·自动化