python+cv2实现自动gamma校正

简单介绍

Gamma变换是对输入图像灰度值进行的非线性操作，使输出图像灰度值与输入图像灰度值呈指数关系：

$V_{out}=AV_{in}^{\gamma}$

Gamma变换就是用来图像增强，其提升了暗部细节，简单来说就是通过非线性变换，让图像从曝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。

大于1时，对图像的灰度分布直方图具有拉伸作用（使灰度向高灰度值延展），而小于1时，对图像的灰度分布直方图具有收缩作用（是使灰度向低灰度值方向靠拢）。

公式：$gamma = log(y/range)/ log(x/range)$，x是整幅图像像素的平均值，y是像素值最大范围的一半。

代码实现

import numpy as np
import cv2

def gamma_trans(img, gamma):  # gamma函数处理
    gamma_table = [np.power(x / 255.0, gamma) * 255.0 for x in range(256)]  # 建立映射表
    gamma_table = np.round(np.array(gamma_table)).astype(np.uint8)  # 颜色值为整数
    return cv2.LUT(img, gamma_table)  # 图片颜色查表。另外可以根据光强（颜色）均匀化原则设计自适应算法。

img_gray=cv2.imread(img_path,0)   # 灰度图读取，用于计算gamma值
img = cv2.imread(img_path)    # 原图读取
mean = np.mean(img_gray)
gamma_val = math.log10(0.5)/math.log10(mean/255)    # 公式计算gamma
image_gamma_correct = gamma_trans(img, gamma_val)   # gamma变换

实验结果

原图：

校正后的图：