OpenCV防止資料溢位saturate cast

數字影象處理中，其資料型別一般為無符號型別，實際計算過程中會經常出現資料溢位現象，在無符號資料中如果其值出現小於0 則稱之為向下溢位underflow，當計算結果大於其該資料型別能表示的最大值時稱之為overflow時，比如 當為符號8位乙個位元組時，如果計算結果出現小於0 則稱為underfow，計算結果大於0，稱為overflow.

在實際的c/c++語言中，對於無符號型別，其出現反轉時，將會按照迴圈處理反轉重新計數。

比如乙個 uchar型別 設vxy 為10 則表示式((10 - 128) * 2 + 128) 中(10 - 128)會被重新認為是有符號，最終結果為-108，如果將其結果重新賦值給uchar將會發生反轉，從0開始反轉重新計算其結果為（-108+256）=148.

如果vxy+255重新反轉計算結果還是10.

uchar vxy = 10;

uchar result = ((10 - 128) * 2 + 128);
char result3 = (vxy + 256);
printf("result: %d\n", result);
printf("result2: %d\n", result2);
printf("result3: %d\n", result3);

result: 148

result3: 10

opencv支援cv::saturate_cast<>()，來解決資料溢位問題，當資料出現underflow時，其結果不反轉直接取該資料型別支援的最小值，當資料出現overflow時，結果直接去該資料型別最大值，比如：

uchar vxy = 10;

uchar result2 = cv::saturate_cast((vxy - 128) * 2 + 128);
uchar result4 = cv::saturate_cast((vxy + 256));
printf("result2: %d\n", result2);
printf("result4: %d\n", result4);

result2: 0

result4: 255

當a和b過大時很容易造成其計算結果溢位，造成影象過亮：

用例，使用lena影象，通過調整對比度和亮度：

#include #include "opencv2/opencv.hpp"

#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
using namespace cv;
using namespace std;
int g_ncontrastvalue;
int g_nbrightvalue;
mat g_srcimage, g_dstimage;
static void on_contrastandbright(int, void*) 
} }imshow("【原始影象視窗】", g_srcimage);
imshow("【效果圖視窗】", g_dstimage);
}void main()
}

預設對比度和亮度都是80，其效果圖：

對比度為163和亮度為138時，可以看到很多部分都已經變白，其實很多資料有已經溢位，其值變為了255，達到了最亮

不使用 saturate_cast功能對資料溢位進行擷取時，其用例為：

#include #include "opencv2/opencv.hpp"

#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
using namespace cv;
using namespace std;
int g_ncontrastvalue;
int g_nbrightvalue;
mat g_srcimage, g_dstimage;
static void on_contrastandbright(int, void*) 
} }imshow("【原始影象視窗】", g_srcimage);
imshow("【效果圖視窗】", g_dstimage);
}void main()
}

可以看到使用cv::saturate_cast<>()對資料進行擷取，可以有效防止資料溢位造成影象顯示失真問題

使用checked語句防止資料溢位

在c 中有乙個關鍵字checked，它用來判斷當前上下文中的數值運算和數值轉換是否會溢位。如是是常量溢位，那在編譯時就能發現 如果是變數溢位，那在執行時會丟擲overflowexception。數值運算有 unary 有了這個就不用擔心資料溢位了。checked checked 有兩種使用方法 1....

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