MATLAB 中的 Gamma 校正实现

Question

我正在尝试在 MATLAB 中执行伽玛校正功能，至少可以说，我得到了一些混合结果。使用低于 1 的伽玛常数（例如 0.5）会得到更亮的图像，而使用高于 1 的常数会得到更暗的图像，这是错误的，因为它应该给我相反的结果（常数低于 1 应该更暗且恒定高于 1 应该更亮）。

这是我一直在研究的代码，基于我在查看图像处理书籍时发现的以下公式：

f(v):= 255·(v/255) 1/GAMMA

其中（如果我理解正确的话）v 是输入图像，GAMMA 是常数。

这是 MATLAB 中的代码：

%%Fucnion de gamma
%%Entradas
%% I = imagen original
%% gamma = constante de gamma
%%Salidas 
%% G = imagen transformada

function [G] = FuncionGamma(I,gamma)
G=zeros(size(I));
for i=1: size(I, 1)
    for j=1: size(I, 2)
        G(i,j) = double(255 * (I(i,j)/255)).^(1/gamma);
    end
end
G=uint8(G); 
end

这是调用它的脚本：

clc;
clear;
close all;

gamma = 0.5;
gamma2 = 1.5;
I = imread("mantis.jpg");

[IMG1] = FuncionGamma(I,gamma); 
[IMG2] = FuncionGamma(I,gamma2); 

figure;
imshow(IMG1);

figure; 
imshow(IMG2);

结果如下：

原图：

伽玛 = 0.5

伽玛 = 1.5

我做错了什么？

Answer 1

注意你的括号：

G(i,j) = double(255 * (I(i,j)/255)).^(1/gamma);

G(i,j) = double( 255 * (I(i,j)/255) ) .^ (1/gamma);
                 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^

突出显示的部分已提升为 1/gamma。您需要以不同的方式放置括号，以便首先计算幂，然后计算乘法。请注意，那里不需要 double，但您可能希望在除法之前将 I 强制转换为 double（在 MATLAB 中将 uint8 除以 double 会产生 uint8）。

此外，您根本不需要循环。 MATLAB 擅长一次性处理整个矩阵。您可以将函数简化为：

function G = FuncionGamma(I,gamma)
G = uint8( 255 * (double(I)/255).^(1/gamma) );
end

Answer 2

正如我在我参加的课程中学到的那样，你应该在你做映射之前缩放图像，至少对于灰度图像。我不确定彩色图片是否需要它。

function imgGamma = GammaMap(img,gamma)
    imgTemp = double(img) % Create temporary image of type double
    imgTemp = 1./255      % Before mapping, scale the image: g = f*(1/255)
    img_temp = img_temp.^gamma; % Use the stretching formula
    imgGamma = img_temp.*255;   % After mapping, scale the image back, f = g*255
    imgGamma = uint8(imgGamma); % Before returning the image, transform it to uint8
end

MATLAB 中的 Gamma 校正实现

Gamma correction implementation in MATLAB

matlab

gamma

image-processing