OpenCV-Python調整影像對比度和帶文字白紙照片背景漂白方法

一、引言

在前面我們介紹了直方圖均衡可以調整影像的對比度，那么還有沒有其他方式調整對比度呢？答案是肯定的，今天就來招硬核的，

二、對比度調整的硬核方法

這招硬核方法就是參考灰度影像的閾值處理，我們知道灰度影像的閾值處理的基本思想是：

將影像中灰度值大于等于指定閾值的，將其設定為255，小于該值的設定為0，

不過閾值處理得到的是二值圖，用于進行對比度增強必須進行調整，可以改成如下：
將影像中灰度值大于等于指定閾值的，將其灰度值設定為原灰度值+x，小于該值的設定為原灰度值-x，其中x為根據對比度調整需要設定的一個固定值，

三、調整的實作

在用數碼相機等拍攝白紙的情況，得到的影像并不是真正的白紙，而是帶不均勻灰度的淺灰色圖片，這種情況需要進行調整才能得到比較合適的背景和前景，下面以一張白紙照片粘貼文字的圖片作為處理物件，該圖片如下：

下面用OpenCV-Python來實作上述演算法：

import numpy as np
import cv2
from opencvPublic import preparePreviewImg,previewImgList,readImgFile

def adjustImgContrast():
    img = readImgFile(r'f:\pic\paper.jpg',True)
    bigmask = cv2.compare(img, np.uint8([127]), cv2.CMP_GE)
    smallmask = cv2.bitwise_not(bigmask)

    x = 90
    big = cv2.add(img, x, mask=bigmask)
    small = cv2.subtract(img, x, mask=smallmask)
    res = cv2.add(big, small)
    preparePreviewImg('輸入影像：白紙照片', img, fontSize=38, color=(255, 255, 255))
    preparePreviewImg('https://blog.csdn.net/LaoYuanPython', None, fontSize=38, color=(255, 255, 255))
    preparePreviewImg('調整對比度照片', res, fontSize=38, color=(255, 0, 0))
    previewImgList()
    print('\033[31m老猿Python網址：\033[34mhttps://blog.csdn.net/LaoYuanPython\033[0m，同名微信公眾號：\033[34m老猿Python')

上述實作用了compare函式，也可以直接逐個像素處理，
我們來看處理結果：

可以看到處理后的圖片效果比原圖片效果好了很多，當然可以繼續調大x的值得到更好的效果，

以上代碼中，opencvPublic是老猿常用的影像處理自定義方法的公用模塊，本文使用的自定義公用模塊函式preparePreviewImg,previewImgList,readImgFile,cmpMatrix,print2DMatrix，其功能請參考《https://blog.csdn.net/LaoYuanPython/article/details/111351901 OpenCV-Python圖形影像處理：自用的一些工具函式功能及呼叫語法介紹》中的介紹，

四、漂白白紙照片的方法

上面的圖片進行了對比度的調整，但得到的背景并不是理想的白紙，背景色的灰度也不一致，下面提供一種這種圖片處理變成純白背景的更好實作方法，

漂白背景色的代碼：

import cv2
from opencvPublic import preparePreviewImg,previewImgList,readImgFile

def adjustWhitePaperBG():
    img = readImgFile(r'f:\pic\paper.jpg', True)
    kernel1 = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_ELLIPSE, (5, 5))
    close = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_CLOSE, kernel1)
    div = np.float32(img) / (close)
    res = np.uint8(cv2.normalize(div, div, 0, 255, cv2.NORM_MINMAX))
    preparePreviewImg('輸入影像：白紙照片', img, fontSize=38, color=(255, 255, 255))
    preparePreviewImg('https://blog.csdn.net/LaoYuanPython', None, fontSize=38, color=(255, 255, 255))
    preparePreviewImg('輸出影像：白紙', res, fontSize=38, color=(255, 0, 0))
    previewImgList()
    print('\033[31m老猿Python網址：\033[34mhttps://blog.csdn.net/LaoYuanPython\033[0m，同名微信公眾號：\033[34m老猿Python')
    
adjustWhitePaperBG()

顯示的輸入、輸出影像：

五、小結

本節介紹了一種利用閾值強制調整影像對比度的通用方法以及OpenCV-Python的實作，同時介紹了一個基于帶文字的白紙照片對背景色進行漂白的案例，相關方法可以用于影像的增強，

參考資料

https://stackoverflow.com/questions/10549245/how-can-i-adjust-contrast-in-opencv-in-c

更多影像處理的內容請參考專欄《https://blog.csdn.net/laoyuanpython/category_9979286.html OpenCV-Python圖形影像處理 》、《https://blog.csdn.net/laoyuanpython/category_10581071.html OpenCV-Python初學者疑難問題集》及《影像處理基礎知識》的介紹，

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