数字图像处理之gamma矫正

1 什么是图像gamma矫正？

图像Gamma矫正是一种调整图像对比度和亮度的方法。它使用幂律函数来调整图像的灰度级分布，以改变图像的显示效果。

在Gamma矫正中，使用一个幂律函数来对图像的像素值进行变换。幂律函数的通用形式为：V_out = A * V_in^gamma，其中V_in是输入图像的像素值，V_out是输出图像的像素值，gamma是调节参数，A是归一化系数。

通过改变gamma的值，可以对图像的对比度和亮度进行调整。当gamma大于1时，会增强高灰度级区域的对比度；当gamma小于1时，会增强低灰度级区域的对比度。这种方法可以用来纠正图像本身的非线性响应，以及显示设备的非线性响应，从而改善图像的视觉质量。

在实际应用中，图像Gamma矫正广泛用于数字图像处理和摄影领域，用来增强图像细节并改善图像的视觉效果。

Gamma校正在实际应用中有多种用途，包括但不限于以下几个方面：

1. 显示技术：在显示器和电视等设备中，Gamma校正通常用于调整显示的亮度和对比度，以使图像更加清晰和真实。
2. 摄影和图像处理：在数字摄影和图像处理中，Gamma校正用于调整图像的对比度和亮度，提高图像的视觉质量和细节。
3. 颜色校正：Gamma校正也用于校正颜色显示中的非线性响应，以确保图像的颜色保真度。
4. 图像传感器：在数字相机和摄像头等设备中，Gamma校正也用于调整图像传感器的响应曲线，以提高图像的准确性和质量。

总的来说，Gamma校正在数字图像处理中是一个非常重要的步骤，能帮助改善图像的质量，并确保图像在不同设备上的显示效果基本一致。

2 matlab gamma 矫正

close all
clear all
clc
% 读取图像
in = imread('1.bmp');
img=rgb2gray(in);
[a,b,c]= size(img);
% 定义gamma值
gamma = 2;
adjusted_img = imadjust(img, [], [], gamma);
%result = power(x, n);
%c为常数，r也为常熟（0.04--25.0等）
% c=1;
% x=0:255;
% s=power(x,gamma)./255;
% figure(1),
% plot(s);
c=1/(power(255,gamma)/255);
new = zeros(a, b);
img=double(img);
for i=1:a
for j=1:b
x=img(i,j);
y=power(img(i,j),gamma);
new(i,j)=fix(y*c);
end
end
new=uint8(new);
% 对图像进行gamma矫正
img=uint8(img);
% 显示原始图像和矫正后的图像
figure(2),
subplot(1,3,1), imshow(img), title('原始图像');
subplot(1,3,2), imshow(adjusted_img), title('矫正后的图像');
subplot(1,3,3), imshow(new), title('矫正后的图像');

3 FPGA实现gamma矫正

从矫正后的灰度图像看，图像对比度有明显的改变。