我看不到 numpy 数组的问题（图像处理）

Question

我尝试手动调整图像的对比度。第二个代码对我来说很好，但它使用循环->它很慢，所以我更改为第一个代码但得到不同的输出。

我不知道出了什么问题，因为我认为这两个是相似的。有人能告诉我我错过了什么吗？非常感谢。

无循环代码

from PIL import Image

# level should be in range of -255 to +255 to decrease or increase contrast
def change_contrast(img, level):
    def truncate(v):
        v[v<0] = 0
        v[v>255] = 255
        return v

    img_c = np.reshape(img,(1,img.shape[0] *img.shape[1],3))[0].copy()
   
    

    factor = (259 * (level+255)) / (255 * (259-level))
    img_c = factor * (img_c-128) + 128
    img_c = truncate(img_c)

    return np.reshape(img_c,(img.shape[0] ,img.shape[1],3)).astype(np.uint8)

带循环的代码

from PIL import Image

# level should be in range of -255 to +255 to decrease or increase contrast
def change_contrast(img, level):
    def truncate(v):
        v[v<0] = 0
        v[v>255] = 255
        return v

    img_c = np.reshape(img,(1,img.shape[0] *img.shape[1],3))[0].copy()
   
    factor = (259 * (level+255)) / (255 * (259-level))
    for x in range(img_c.shape[0]):
        color = img_c[x]
        new_color = truncate(np.asarray([int(factor * (c-128) + 128) for c in color]))
        img_c[x]=     new_color
    return np.reshape(img_c,(img.shape[0] ,img.shape[1],3))

测试代码

a = PIL.Image.open('Test.jpg')
b = np.asarray(a)
Image.fromarray(change_contrast(b , 128))

结果：

非循环：

循环：

解决方案：我的原始数组有 uint8 类型，它不会让你有负数（例如：img_c - 128）。更改为 int 应该会有所帮助！

必须更仔细地检查类型。

Answer 1

问题是img 是一个无符号整数uint8，所以当你减去 128 时，它会被截断为 0 而不是负数。

如果您将图像转换为int，它将按预期工作：

a = PIL.Image.open('test.jpeg')
b = np.asarray(a).astype(int)
Image.fromarray(change_contrast(b, 128))

这也是你的函数的一个更短的版本（你可以使用np.clip 而不是自定义的truncate 函数）：

def change_contrast(img, level):
    img_c = img.astype(int).copy()
    factor = (259 * (level+255)) / (255 * (259-level))
    img_c = factor * (img_c - 128) + 128
    img_c = np.clip(img_c, 0, 255)
    return img_c.astype(np.uint8)

附：我在此函数中包含了astype(int)，以确保它是有符号整数，因此您不必在将图像传递给函数之前进行转换。