【图像处理】OpenCv + Python 实现 Photoshop 中的色彩平衡功能
前言
这是使用 python 和 OpenCv 实现的 Photoshop 中色彩平衡功能的代码，可以设置阴影，高光和中间调的色调参数来调整图片的色彩平衡。
参考文章二也有 python 版本的代码实现，虽然中间调的部分貌似没有实现，但是理论部分讲解还是不错的。
我的代码是基于参考文章一中的 Matlab 代码转写实现的。
代码
import cv2
import numpy as npdef normalize_coeffs(coeffs):median_val = sorted(coeffs)[1]return np.array([coef - median_val for coef in coeffs])def highlight_handle(img, highlight_coeffs):highlights_alpha = 0.003923 * normalize_coeffs(highlight_coeffs)a = np.diag(np.maximum(highlights_alpha, 0)) * np.eye(3)b = np.diag(-np.minimum(highlights_alpha, 0)) * (1 - np.eye(3))highlights_alpha = np.sum(a + b, axis=0)img = img / (1 - highlights_alpha.reshape(1, 1, 3))return imgdef shadow_handle(img, shadows_coef):shadows_alpha = 0.003923 * normalize_coeffs(shadows_coef)a = np.diag(-np.minimum(shadows_alpha, 0)) * np.eye(3)b = np.diag(np.maximum(shadows_alpha, 0)) * (1 - np.eye(3))shadows_alpha = np.sum(a + b, axis=0)img = (img - shadows_alpha.reshape(1, 1, 3)) / (1 - shadows_alpha.reshape(1, 1, 3))return imgdef mid_tone_handle(img, mid_tone_coeffs): mid_tone_alpha = -0.0033944 * normalize_coeffs(mid_tone_coeffs)f = np.diag(mid_tone_alpha) * (2 * np.eye(3) - 1)mid_tone_gamma = np.exp(np.sum(f, axis=0))img = np.power(img, mid_tone_gamma.reshape(1, 1, 3))return imgdef img_bgr2rgb(img):img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) img = img.astype(np.float32) / 255.0img = img.copy()return imgdef img_rgb2bgr(img):img = cv2.normalize(img, None, 0, 255, cv2.NORM_MINMAX)img = img.astype(np.uint8)img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2BGR)return imgdef display(image):cv2.namedWindow("img", cv2.WINDOW_NORMAL)cv2.imshow("img", image)cv2.waitKey()def main(image_path,shadow_coefficients,mid_tone_coefficients,highlight_coefficients
):image = cv2.imread(image_path)image = img_bgr2rgb(image)image = highlight_handle(image, highlight_coefficients)image = shadow_handle(image, shadow_coefficients)image = mid_tone_handle(image, mid_tone_coefficients)image = np.clip(image, 0, 1)image = img_rgb2bgr(image)display(image)if __name__ == '__main__':main(image_path=r"C:\Users\XXXX\Desktop\capture.png",shadow_coefficients=[0, 0, 0],mid_tone_coefficients=[0, 0, 0],highlight_coefficients=[0, 0, 0],)
参考文章：
- Photoshop 中的色彩平衡调整图层的原理分析
- PS 色彩平衡之算法公式原理详解及 Python 实现
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