PS 图像调整算法——亮度调整

这个算法是参考自 阿发伯 的博客，在此对 阿发伯 表示感谢，

http://blog.csdn.net/maozefa

亮度调整

非线性亮度调整：

对于R,G,B三个通道，每个通道增加相同的增量。

线性亮度调整：

利用HSL颜色空间，通过只对其L（亮度）部分调整，可达到图像亮度的线性调整。但是，RGB和HSL颜色空间的转换很繁琐，一般还需要浮点数的运算，不仅增加了代码的复杂度，更重要的是要逐点将RGB转换为HSL，然后确定新的L值，再将HSL转换为RGB，运行速度可想而知是很慢的。要想提高图像亮度线性调整的速度，应该从三方面考虑，一是变浮点运算为整数运算，二是只提取HSL的L部分进行调整，三是采用汇编代码，在Delphi中，当然是BASM。下面是按照这三方面考虑写的图像亮度线性调整代码：

L := (Max(R, Max(G,B)) + Min(R, Min(G, B))) div 2;

L没有采用通常的百分比表示，而是取值0 - 255，这样就不必要采用浮点数运算了。

下面代码主要完成2个功能，一是用以前的L值与RGB分别求出其HSL的HS部分，其公式用Pascal表示为：

if L > 128 then
begin
  rHS := (R * 128 - (L - 128) * 256) div (256 - L);
  gHS := (G * 128 - (L - 128) * 256) div (256 - L);
  bHS := (B * 128 - (L - 128) * 256) div (256 - L);
end else
begin
  rHS := R * 128 div L;
  gHS := G * 128 div L;
  bHS := B * 128 div L;
end;

二是用新的L值（老的L值加需要调整的亮度值(0 - 255)）和上面求出的HS值计算出新的

RGB值，计算方法为：
newL := L + Value - 128;
if newL > 0 then
begin
  newR := rHS + (256 - rHS) * newL div 128;
  newG := gHS + (256 - gHS) * newL div 128;
  newB := bHS + (256 - bHS) * newL div 128;
else begin
  newR := rHS + rHS * newL div 128;
  newG := gHS + gHS * newL div 128;
  newB := bHS + bHS * newL div 128;
end;

如此，一个像素点的线性亮度调整就基本完成了

Program:

clc;
clear all;
close all;
Image=imread('4.jpg');
Image=double(Image);
R=Image(:,:,1);
G=Image(:,:,2);
B=Image(:,:,3);
%%%% 求出原始图像亮度分量
I=(R+G+B)/3;
%%% 利用原始图像的亮度分量结合R,G,B求出HSL空间的H,S;
rHS=R;
gHS=G;
bHS=B;
[row, col]=size(I);
for i=1:row
    for j=1:col
        if(I(i,j)>128)
            rHS(i,j)=(R(i,j)*128-(I(i,j)-128)*256)/(256-I(i,j));
            gHS(i,j)=(G(i,j)*128-(I(i,j)-128)*256)/(256-I(i,j));
            bHS(i,j)=(B(i,j)*128-(I(i,j)-128)*256)/(256-I(i,j));
        else
            rHS(i,j)=R(i,j)*128/(I(i,j));
            gHS(i,j)=G(i,j)*128/(I(i,j));
            bHS(i,j)=B(i,j)*128/(I(i,j));
        end
    end
end
%%%% 然后求出新的亮度值
%%%% Increment: 亮度的调整增量(-255,255)
Increment=-100;
I_out=I+Increment-128;
%%%% 再利用新的亮度值结合H,S,求出新的R,G,B分量
R_new=R;
G_new=G;
B_new=B;
for i=1:row
    for j=1:col
        if(I_out(i,j)>0)
            R_new(i,j)=rHS(i,j)+(256-rHS(i,j))*I_out(i,j)/128;
            G_new(i,j)=gHS(i,j)+(256-gHS(i,j))*I_out(i,j)/128;
            B_new(i,j)=bHS(i,j)+(256-bHS(i,j))*I_out(i,j)/128;
        else
            R_new(i,j)=rHS(i,j)+rHS(i,j)*I_out(i,j)/128;
            G_new(i,j)=gHS(i,j)+gHS(i,j)*I_out(i,j)/128;
            B_new(i,j)=bHS(i,j)+bHS(i,j)*I_out(i,j)/128;
        end
    end
end
Image_new(:,:,1)=R_new;
Image_new(:,:,2)=G_new;
Image_new(:,:,3)=B_new;
imshow(Image/255);
figure, imshow(Image_new/255);