项目上遇到一个问题,图片上的物体识别度较差,尤其是在晚上的图片,画面模糊不清晰,则需要对太暗的图片需要单独提高画面亮度。解法分2步:先检测画面亮度,然后调节画面亮度与对比度。
1、基于传统方式的图像质量检测
方式:通过计算灰度图上的均值和方差,亮度异常时,均值会偏离均值点(可以假设为128),方差也会偏小;
# 把图片转换为单通道的灰度图
gray_img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 获取形状以及长宽
img_shape = gray_img.shape
height, width = img_shape[0], img_shape[1]
size = gray_img.size
# 灰度图的直方图
hist = cv2.calcHist([gray_img], [0], None, [256], [0, 256])
# 计算灰度图像素点偏离均值(128)程序
a = 0
ma = 0
reduce_matrix = np.full((height, width), 128)
shift_value = gray_img - reduce_matrix
shift_sum = sum(map(sum, shift_value))
da = shift_sum / size
# 计算偏离128的平均偏差
for i in range(256):
ma += (abs(i-128-da) * hist[i])
m = abs(ma / size)
# 亮度系数
k = abs(da) / m
# print(k)
if k[0] > 1:
# 过亮
if da > 0:
print("过亮")
else:
print("过暗")
else:
print("亮度正常")
2、对比度和亮度调节
亮度调整是将图像像素的强度整体变大/变小,对比度调整指的是图像暗处变得更暗,亮出变得更亮,从而拓宽某个区域内的显示精度。 创建两个滑动条分别调整对比度和亮度(对比度范围:0 ~ 0.3, 亮度0 ~ 100)。提示:因为滑动条没有小数,所以可以设置为0 ~ 300,然后乘以0.01
import cv2
import numpy as np
alpha = 0.3
beta = 80
img_path = "1.jpg"
img = cv2.imread(img_path)
img2 = cv2.imread(img_path)
def updateAlpha(x):
global alpha, img, img2
alpha = cv2.getTrackbarPos('Alpha', 'image')
alpha = alpha * 0.01
img = np.uint8(np.clip((alpha * img2 + beta), 0, 255))
def updateBeta(x):
global beta, img, img2
beta = cv2.getTrackbarPos('Beta', 'image')
img = np.uint8(np.clip((alpha * img2 + beta), 0, 255))
# 创建窗口
cv2.namedWindow('image')
cv2.createTrackbar('Alpha', 'image', 0, 300, updateAlpha)
cv2.createTrackbar('Beta', 'image', 0, 255, updateBeta)
cv2.setTrackbarPos('Alpha', 'image', 100)
cv2.setTrackbarPos('Beta', 'image', 10)
while (True):
cv2.imshow('image', img)
if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
break
cv2.destroyAllWindows()
效果:
实际项目上对于太暗的图片设置alpha和beta具体数值,可以和k、da绝对值大小相关联,从而得到动态调节的效果。