图像处理——灰度变换

1 灰度变换简介

灰度变换是对图像的每个像素按照灰度映射函数进行映射的变换，其作用于每个像素。灰度变换一般用来进行图像增强，提高图像的对比度，改善图像的灰度分布等。灰度变换根据灰度变换函数的不同分为线性函数变换、对数函数和幂函数变换。 $$ pout_{i,j}=f(pin_{i,j}) $$

$f$为灰度变换函数，$i$和$j$分别为图像的下标索引，$pin_{ij}$为$i,j$处像素值。灰度变换的函数可以使任意函数，可以根据不同的使用场景选择不同的灰度变换函数。

最简单的灰度变换的实现如下，遍历每一个像素然后使用函数Func来处理每个像素

template<class Func>
static Mat pixelWiseTransform(const Mat &img, Func f) {
    Mat retMat = img.clone();
    for (int i = 0; i < img.rows; i++) {
        for (int j = 0; j < img.cols; j++) {
            for (int k = 0; k < img.channels(); k++) {
                if (img.channels() == 3) {
                    retMat.at<cv::Vec3b>(i, j)[k] = static_cast<uchar>(imgValueLmit(f(retMat.at<cv::Vec3b>(i, j)[k])));
                }
                else if (img.channels() == 1) {
                    retMat.at<uchar>(i, j) = static_cast<uchar>(imgValueLmit(f(retMat.at<uchar>(i, j))));
                }
                else {
                    abort();
                }
            }
        }
    }

    return std::move(retMat);
}