理論依據

首先了解一下運算元的概念。一般的影象處理運算元都是一個函式，它接受一個或多個輸入影象，併產生輸出影象。下面是運算元的一般形式：

或者

影象亮度和對比度的次奧做屬於影象變換中比較簡單的點操作（pointoprators）

兩種常用的點操作（點運算元）：（1）乘上一個常數（對應對比度的調節）；（2）加上一個常數（對應亮度值的調節）。對應公式如下：

引數說明：

• 引數f(x)表示源影象畫素
• 引數g(x)表示輸出影象畫素
• 引數a稱為增益（gain），常被用來控制影象的對比度，要求大於0。
• 引數b稱為偏置（bias），常用來控制影象的亮度

訪問圖片中的畫素

以下是訪問畫素的程式碼，使用了三個for迴圈：

//三個for迴圈，執行計算new_image(i,j)=a*image(i,j)+b
for(int y=0; y < image.rows; ++y){
    for(int x=0; x < image.cols; ++x){
        for(int c=0; c<3; ++c){
            new_image.at<Vec3b>(y,x)[c]=saturate_cast<uchar>((g_nContrastValue*0.01)*
                                        (image.at<Vec3b>(y,x)[c]+g_nBrightValue);
        }
    }
}

 程式碼解析：

為了訪問影象的每一個畫素，使用這樣的語法：image.at<Vec3b>(y,x)[c]，y是畫素所在的行，x是畫素所在的列，c是B、G、R（對應0，1，2）其中之一

因為運算結果可能會超出畫素取值範圍（溢位），還可能是非整數（如果是浮點數的話），所以要用saturate_cast對結果進行轉換，以確保它為有效值。

這裡的a也就是對比度，一般為了觀察的效果，取值為0.0到3.0的浮點值。但是我們的軌跡條一般取值為整數，所以在這裡我們可以將其代表對比度值的g_nContrastValue引數設為0到300之間的整型，在最後的式子中乘以0.01，這樣就可以完成軌跡條中300個不同取值的變化。

示例程式：影象對比度、亮度值調整

//-----------------------------------【標頭檔案包含部分】---------------------------------------
//	描述：包含程式所依賴的標頭檔案
//---------------------------------------------------------------------------------------------- 
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
   
using namespace std;
using namespace cv;


//-----------------------------------【全域性函式宣告部分】--------------------------------------
//	描述：全域性函式宣告
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
static void ContrastAndBright(int, void *);

//-----------------------------------【全域性變數宣告部分】--------------------------------------
//	描述：全域性變數宣告
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int g_nContrastValue; //對比度值
int g_nBrightValue;  //亮度值
Mat g_srcImage, g_dstImage;
//-----------------------------------【main( )函式】--------------------------------------------
//	描述：控制檯應用程式的入口函式，我們的程式從這裡開始
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int main()
{
    //改變控制檯前景色和背景色
    system("color 2F");

    // 讀入使用者提供的影象
    g_srcImage = imread("1.jpg");
    if (!g_srcImage.data) { printf("讀取g_srcImage圖片錯誤~！ \n"); return false; }

    g_dstImage = Mat::zeros(g_srcImage.size(), g_srcImage.type());

    //設定對比度和亮度的初值
    g_nContrastValue = 80;
    g_nBrightValue = 80;

    //建立視窗
    namedWindow("【效果圖視窗】", 1);

    //建立軌跡條
    createTrackbar("對比度：", "【效果圖視窗】", &g_nContrastValue, 300,ContrastAndBright);
    createTrackbar("亮   度：", "【效果圖視窗】", &g_nBrightValue, 200, ContrastAndBright);

    //呼叫回撥函式
    ContrastAndBright(g_nContrastValue, 0);
    ContrastAndBright(g_nBrightValue, 0);

    //輸出一些幫助資訊
    cout << endl << "\t執行成功，請調整滾動條觀察影象效果\n\n";

    waitKey();
    return 0;
}



//-----------------------------【ContrastAndBright( )函式】------------------------------------
//	描述：改變影象對比度和亮度值的回撥函式
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
static void ContrastAndBright(int, void *)
{

    // 建立視窗
    namedWindow("【原始圖視窗】", 1);

    // 三個for迴圈，執行運算 g_dstImage(i,j) = a*g_srcImage(i,j) + b
    for (int y = 0; y < g_srcImage.rows; y++)
    {
        for (int x = 0; x < g_srcImage.cols; x++)
        {
            for (int c = 0; c < 3; c++)
            {
                g_dstImage.at<Vec3b>(y, x)[c] = saturate_cast<uchar>((g_nContrastValue*0.01)*
                                                (g_srcImage.at<Vec3b>(y, x)[c]) + g_nBrightValue);
            }
        }
    }

    // 顯示影象
    imshow("【原始圖視窗】", g_srcImage);
    imshow("【效果圖視窗】", g_dstImage);
}

程式碼解析：

saturate_cast模板函式，用於溢位保護，大致原理為：

if(data < 0)
    data = 0;
else if(data > 255)
    data = 255;

執行結果：