OpenCV实现Photoshop曲线调整

《QT 插件化图像算法研究平台》有仿Photoshop曲线调整图像的功能，包括RGB曲线调整和HSV曲线调整。

    Photoshop曲线调整原理：RGB、HSV各通道曲线，可以理解为一个值映射（值转换）函数。X轴是输入，Y轴是输出。x0对应y0，x1对应y1，... ，x255对应y255。 以R通道为例：R通道曲线调整就是，把原图像的所有像素的r值，按R通道曲线，由x替换为y，生成目标图像。

   通过HSV曲线调整来实现去雾效果：Value曲线适当拉低、Saturation 饱和度曲线适当拉高，提高饱和度，相当于增亮暗通道。

原文：用OpenCV实现Photoshop算法(三): 曲线调整  原文有代码可下载，但需要积分。

原文代码在QT6.5.2、Opencv 4.8.0下编译通过。

原作者实现了RGB的曲线调整图像功能，我在他基础上，实现了HSV的曲线调整，即通过曲线调整：Hue 色调、Saturation 饱和度、Value 明度。

曲线调整是Photoshop的最常用的重要功能之一。

分析对单通道一条曲线的原理，比如：对红色通道：

图中，横轴是输入，比左到右分别表示0到255.  纵轴是输出，从下到上分别表示0到255.

该曲线由三个点定义，座标分别为：  点1（0，0），  点2（127，154），点3（255，255）

点1和点3是默认产生的，  点2是我们新增加的。在这三个点中画出一条曲线（Spline）.

调整的实现：    当输入（红色通道值）为X1时，将输出值（新的红色通道值）设为曲线对应的值  Y1.

代码实现： 对图片的所有像素点进行扫描， 取红色值 X1,   换为 对应的 Y1.  其它两个通道值（绿蓝）不变。

         比如：  像素点的RGB= (127,  230, 220),  其中红色值为 X1 = 127,    对应曲线上的值Y1 = 154, 则对该通道曲线调整后 像素点的RGB= (154,  230, 220)

如果曲线仅是一条由左下角到右上角的45度斜线，则 X1 总是等于 Y1, 则曲线调整后 图片不变。
 

HSV曲线调整原理与RGB曲线调整一样：

  1、RGB、HSV各通道曲线，可以理解为一个值映射（值转换）函数。X轴是输入，Y轴是输出。

     x0对应y0，x1对应y1，... ，x255对应y255。

 2、R通道曲线调整就是，把原图像的所有像素的r值，按R通道曲线，由x替换为y，生成目标图像。

  可以单通道调整图像，也可以多通道调整图像。依次调整RGB，或HSV。

3、  图像所有像素的Hue、Saturation 、Value（亮度）按各自通道的曲线进行转换。

4、由于Opencv的Hue的范围为0~180，那H通道曲线的y值超过180的均设为180。

RGB功能效果如下图所示：

1、把RGB曲线向下拉，相当于图像的中亮部分（125左右）像素给调暗一点。

2、把R通道曲线向上拉，相当于图像所有像素的R值适当增大，其中R值在125左右的增大较多，R值在0，或255左右有较小的增加。

2、把B通道曲线向上拉，相当于图像所有像素的B值适当增大，其中B值在125左右的增大较多，B值在0，或255左右有较小的增加。

通过HSV曲线调整来实现去雾效果：

1、把Value曲线（亮度）向下拉，此时图像略变暗，且偏灰。

2、把Saturation 饱和度曲线向上拉，增加饱和度。

原图（左上）非常灰，左下图为暗通道去雾图（颜色过于饱和），右下图为通过HSV的亮度曲线和饱和曲线调整，有去雾效果，但皮肤色彩更自然。

3、其它去雾效果对比图如下：暗通道去雾图更通透、HSV曲线调整也有去雾效果，但通透度差一点。