【OpenCV C++20 学习笔记】调节图片对比度和亮度（像素变换）

原理

关于OpenCV的配置和基础用法，请参阅本专栏的其他文章：垚武田的OpenCV合集

以下的原理来自Richard Szeliski的书《Computer Vision: Algorithms and Applications》（《计算机视觉：算法和应用》）。

像素变换

图片处理的操作基本上就是一个传入一张或多张图片，然后输出一张结果图片的方法。
对某个图片对象进行的操作可以分为以下两大类：

• 点操作：像素变换
• 域操作：涉及到相邻的像素

这章主要讨论像素变换。在像素变换中，每个像素的计算结果只与输入的像素和其他参数有关，不与图片中的其他像素相关。像素变换的应用包括图片亮度、对比度调整，以及颜色校正和颜色变换等。

亮度和对比度调整

在亮度和对比度的线性调整中，像素变换的算法非常简单，就是一个简单的线性变换：
$$g(x)=\alpha f(x)+\beta$$

• $\alpha >0$，为增强参数；$\beta$为偏移参数
• $\alpha$控制对比度；$\beta$用来控制亮度
• $f(x)$为转换前的像素，$g(x)$为转换后的像素

也可以用行列坐标的形式来表示像素：
$$g(i,j)=\alpha f(i,j)+\beta$$

• $i$和$j$分别代表行号和列号

代码实现

首先导入图片并储存到Mat对象中。

//CommandLineParser对main函数输入的参数进行解析，最后的字符串代表以下意义：
//@input表示一个有顺序的参数，将其命名为input
//lena.jpg，代表input的默认值
//input image，是对input参数的解释，说明它是输入的图像
CommandLineParser parser(argc, argv, "{@input | lena.jpg | input image}");
Mat image{
    imread(parser.get<Str