如何从opencv获取Mat图像的亮度？

Question

我正在使用 C++ 中的 OpenCV 在 iOS 上进行图像处理。有时环境光不够，图像无法正确处理。我没有找到任何合适的方法来检测环境光，因此尝试检测图像的亮度。

This answer 建议使用 YUV 格式的亮度值或 Y。所以我按照this answer在将图像转换为YUV格式后从Mat图像中访问像素信息。

- (void)processImage:(Mat&)image
{    
    Mat frame_yuv;
    cvtColor( image, frame_yuv, CV_BGR2YUV );

    uint8_t* pixelPtr = (uint8_t*)frame_yuv.data;
    int cn = frame_yuv.channels();
    for(int i = 0; i < frame_yuv.rows; i+=50)
    {
        for(int j = 0; j < frame_yuv.cols; j += 50)
        {
            Scalar_<uint8_t> yuvPixel;
            yuvPixel.val[0] = pixelPtr[i*frame_yuv.cols*cn + j*cn + 0]; // Y
            yuvPixel.val[1] = pixelPtr[i*frame_yuv.cols*cn + j*cn + 1]; // U
            yuvPixel.val[2] = pixelPtr[i*frame_yuv.cols*cn + j*cn + 2]; // V

            // do something with YUV values...
            std::cout << "Y: " << yuvPixel.val[0] << endl;
            std::cout << "U: " << yuvPixel.val[1] << endl;
            std::cout << "V: " << yuvPixel.val[2] << endl;
        }
    }
}

这里有一些日志行，其中包含一些对我来说很奇怪的结果，“Y”、“U”或“V”的值在我的理解中不应该这么多。请告诉我我错过了什么或做错了什么？非常感谢。

Y: P
U: \204
V: \206
Y: Q
U: \201
V: \207
Y: K
U: \205
V: \211
Y: H
U: \203
V: \210
Y: G
U: \202
V: \210
Y: H
U: \201
V: \210
Y: H
U: \202
V: \211
Y: \326
U: \200
V: \204
Y: \377
U: \200
V: \200
Y: \377
U: \200
V: \200
Y: \377
U: \200
V: \200
Y: \376
U: |
V: \201
Y: \313
U: x
V: \210
Y: \231
U: ~
V: \204
Y: \214
U: ~
V: \204
Y: \205
U: |
V: \204
Y: \221
U: 
V: \202

Answer 1

以下是您可以非常简单地做到这一点的方法，对我有用！

也发布在 PasteBin 上：https://pastebin.com/tA1R8Qtm

// -----------------------------------------------------
// ---------- FIND AVG LUMINENCE OF FRAME --------------
// -----------------------------------------------------

// Assuming you have a cv::Mat to start with called "input_mat"
cv::Mat grayMat; 
cv::cvtColor(input_mat, grayMat, CV_BGR2GRAY);

int Totalintensity = 0;
for (int i=0; i < grayMat.rows; ++i){
    for (int j=0; j < grayMat.cols; ++j){
        Totalintensity += (int)grayMat.at<uchar>(i, j);
    }
}

// Find avg lum of frame
float avgLum = 0;
avgLum = Totalintensity/(grayMat.rows * grayMat.cols);

Answer 2

您的日志输出的原因是您的像素值是 uint8_t 类型，当您尝试将其输出到控制台时，它将被解释为 unsigned char（至少在 iOS 上）。所以日志输出就是那个像素值所代表的字符。要输出相应的数值，请将值转换为int，如下所示：

std::cout << "Y: " << (int)yuvPixel.val[0] << std::endl;
std::cout << "U: " << (int)yuvPixel.val[1] << std::endl;
std::cout << "V: " << (int)yuvPixel.val[2] << std::endl;

此外，您发布的代码三次输出相同的元素，而 bgrPixel 未定义。我也更正了这个 sn-p 中的这些错误。

如果你只对亮度信息感兴趣，你可以调用

cv::cvtColor(image, frame_yuv, CV_BGR2GRAY);

和YUV的Y通道做同样的颜色转换，但是效率会更高。