由Photoshop高反差保留算法原理聯想到的一些圖像增強算法。

本文轉載自查看原文 2014-03-05 23:18 8828 HighPass/ [01] 圖像增強算法/ 高反差保留

　　關於高反差保留的用處說明呢，從百度里復制了一段文字，我覺得寫得蠻好的：

　　高反差保留就是保留圖像的高反差部分，再說得真白些，就是保留圖像上像素與周圍反差比較大的部分，其它的部分都變為灰色。拿一個人物照片來舉例，反差比較大的部分有人的眼睛，嘴，以及身體輪廓。如果執行了就反差保留，這些信息將留下來（與灰色形成鮮明對比）。它的主要作用就是加強圖像中高反差部分。還以人物照片為例子，一般為了使人物皮膚美觀，通常需要執行模糊，執行模糊后人物的線條也被模糊了。在執行模糊之前復制圖像兩個副本，其中一個執行模糊，另一個執行高反差保留，把高反差保留后的圖層放置在模糊圖層的上方，然后執行柔光混合模式，這樣人物的線條就更清楚些。

那么高反差保留算法本身的執行過程是如何的呢，簡單的表達就是：　

　　　高反差保留 = 原始圖像 - 高斯模糊圖像 + 127

加上127的目的是為了不讓太多的像素由於不在有效范圍內而導致圖像太黑，從而丟失信息。

簡單的代碼如下：

unsigned char *Pointer , *CloneP;
unsigned char * Clone = (unsigned char *) malloc (Height * Stride );
memcpy(Clone, Scan0, Height * Stride);                //    復制一個圖層
GuassBlur(Clone, Width ,Height, Stride, Radius);      //    對該圖層經進行高斯模糊
for (Y = 0; Y < Height; Y++)
{
    Pointer = Scan0 + Y * Stride;
    CloneP = Clone + Y * Stride;
    for (X = 0; X < Width; X++)
    {
        ValueB = *Pointer - *CloneP + 127 ;           //    混合
        *Pointer = Clamp(ValueB);
        Pointer++;
        CloneP++;
    }
}
free(Clone);

　　高斯模糊是一種低通濾波器，執行后，圖像中較為平坦的地方變化不大，而邊緣部分被模糊了，如果用原圖 - 高斯模糊則得到的則是強化的邊緣值，高反差保留在PS的英文版中對應的單詞是HighPass，即高通，也就是這個意思。

我這里並不是想強調高反差保留的功能，雖然該算法也有着廣泛的應用。我這里就是想通過類似於原圖 - 高斯模糊這樣的過程來增強圖像。

很多圖像都需要增強，特別是一些醫學圖像，由於拍攝的硬件或拍攝的場合不理想，得到的圖像往往細節都被隱藏起來，因此，細節的增強顯得尤為重要，而原圖 - 高斯模糊正好是圖像的細節部位的信息的一種表達，因此，如果在模糊圖的基礎上再加上這個細節，則即減少了噪音，又保持了邊緣等細節（邊緣和噪音都屬於高頻部分的），能有效的增強圖像的信息。　　

因此，如果用這樣的方式來得到一副圖像：

　　　　　　增強圖像 = 模糊圖像 + Amount *(原始圖像 - 高斯模糊圖像)

其中Amount控制增強的程度，則能起到一定的增強作用。