确定图像亮度/亮度值

Question

我的iPhone应用程序使用AVFoundation的AVCaptureSession从相机捕获实时数据。我能够在运行时的委托方法中访问该数据并创建图像。它可以是CGImage，UIImage或仅是原始数据(CMSampleBufferRef)。

我想要做的是计算这些数据（图像）的亮度或亮度值，或者可以指示输入光线有多明亮的其他值。

有没有标准的方法来获取这个值？也许使用OpenGL。

提前致谢。

- krafter

Answer 1

只需将图像转换为YUV格式，并计算亮度通道的平均值。 颜色转换是一种典型操作，任何体面的图像处理框架都支持它。例如，OpenCV（您说了OpenGL，但那与图像处理没有任何关系，我假设您指的是OpenCV）有CvtColor。

如果您没有这样的框架，但可以访问像素强度，则可以使用以下公式：

Y' = 0.299*R + 0.587*G + 0.144*B

获取亮度通道，然后计算平均值。其中R、G和B分别代表红色、绿色和蓝色通道。

编辑

请注意，您的相机可能会通过修改光圈来补偿明亮/黑暗的场景。这取决于相机，但我认为大多数相机都会这样做--否则，您的照片可能会变得过曝（纯白）或纯黑--无论哪种情况都是无用的。人眼实际上也是这样做的do the same thing。

缺点是仅仅看图像很难判断您是否处于黑暗或明亮的环境中。在这种情况下，您可能需要超越图像并查询相机。理论上，您可以通过驱动程序直接进行此操作（不太可能），或者通过查看图像元数据（例如，在JPEG中，有EXIF）进行操作。

最后，您没有说明您想了解亮度的确切内容。如果是整个场景，则平均值就足够了。如果是场景的某个部分，则可能需要做一些更聪明的事情。如果是这种情况，请告诉我们。

- mpenkov

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是的，这确实可行：获取像素信息，将其分割为颜色强度，然后按您在此处展示的方式计算Y。由于我需要相机调整之前小（快速）光脉冲的平均亮度值，因此这种方法效果很好。再次感谢。 - krafter

@misha：你能告诉我计算亮度通道平均值的正确方法吗？我已经卡在这里很长时间了。 - Lakshmi Narayanan

提取亮度通道，对提取的亮度通道中的所有像素求和，将总和除以像素总数。有什么问题吗？ - mpenkov

@misha 嗯，问题出在代码上。我有些困惑，如何提取亮度通道？以及如何获取像素值，而不是访问 int、long int、uchar 等类型。我有点糊涂了，请帮帮我。 - Lakshmi Narayanan

@Zypps987 这些是RGB-YUV转换公式中的系数。它们会因具体操作而略有不同。 - mpenkov