import tkinter as tk # tkinter 是一个 Python 的 GUI 库,用于创建图形用户界面 from PIL import Image, ImageTk # PIL 是一个处理图像的库,我们这里用于打开和处理图像 from tkinter import filedialog # filedialog 是 tkinter 中的一个模块,用于创建文件对话框 import cv2 # cv2 是 OpenCV 的 Python 接口,用于实现计算机视觉相关的功能 import numpy as np # numpy 用于科学计算,如图像处理中的各种矩阵操作 import matplotlib.pyplot as plt # matplotlib.pyplot 用于绘图,如直方图等 # matplotlib.backends.backend_tkagg 是 matplotlib 的 tkinter 后端,用于将 matplotlib 的图表嵌入到 tkinter 的 GUI 中 from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg # 定义 load_image 函数,用于载入用户选择的图片 def load_image(): global img filepath = filedialog.askopenfilename(filetypes=[("Image files", "*.jpg *.jpeg *.png")]) if not filepath: return img = Image.open(filepath) max_size = 400 if img.size[0] > max_size or img.size[1] > max_size: img.thumbnail((max_size, max_size)) update_image() # 定义 update_image 函数,用于更新图片及其直方图 def update_image(): global img, img_tk, canvas if img is None: return # 调整亮度 # 使用numpy库将PIL的Image对象转化为numpy数组,然后将数组的数据类型转换为浮点数,以便于进行后续的数学运算。 img_np = np.array(img).astype(float) # 获取滑块的当前值,然后用它乘以图像的每个像素值,以此来调整图像的亮度。 scale = brightness_scale.get() # 获取滑块当前值 img_np = scale # 使用numpy的clip函数将像素值限制在0-255的范围内。 # 这个操作是必要的,因为在亮度调整过程中,像素值可能会超过这个范围,导致显示错误。 img_np = np.clip(img_np, 0, 255) # 防止像素值溢出 # 将调整亮度后的numpy数组转换回PIL的Image对象,并将数据类型转回uint8,这样才能正常显示图像。 img_bright = Image.fromarray(img_np.astype(np.uint8)) # 调整对比度 # 将调节过亮度的 img_bright 先转为numpy数组,然后再转为灰度图 img_bright_np = cv2.cvtColor(np.array(img_bright), cv2.COLOR_RGB2GRAY) # 创建CLAHE对象,设置对比度限制为从contrast_scale获取的值 limit = contrast_scale.get() #获取滑块当前值 clahe = cv2.createCLAHE(clipLimit=limit, tileGridSize=(8, 8)) # 创建CLAHE对象 img_clahe_np = clahe.apply(img_bright_np) # 应用CLAHE对象,确保使用limit调节CLAHE阈值 # 将numpy数组转换回PIL图像对象 img_clahe_pil = Image.fromarray(img_clahe_np) # 更新图片 img_tk = ImageTk.PhotoImage(img_clahe_pil) image_label.config(image=img_tk) # 更新直方图 fig.clear() # 使用plt绘制图像对象直方图,确定其数据范围为0到255,256个区间。 ax = fig.add_subplot(111) plt.xlabel('Pixel range: 0~255') plt.ylabel('Pixel count') canvas.draw() # 初始化全局变量 img = None img_tk = None canvas = None # 创建主窗口 root = tk.Tk() # 创建载入图片按钮 load_button = tk.Button(root, text="Load Image", command=load_image) load_button.pack() # 创建图片显示标签 image_label = tk.Label(root) image_label.pack() # 创建亮度调节滑块 brightness_scale = tk.Scale(root, # 这是滑动条将被附加到的Tkinter窗口对象。 from_=0.1, # 这是滑动条的最小值,设置为0.1。 to=3.0, # 这是滑动条的最大值,设置为3.0。 resolution=0.1, # 这是滑动条的步长,设置为0.1。这意味着滑动条会以0.1的增量在0.1到3.0之间移动。 label="亮度", # 给滑动条一个标签,这里为"Brightness",表示它用于调整图像的亮度。 orient="horizontal", # 设置滑动条的方向。这里设置为"horizontal",表示滑动条是水平方向的。 command=lambda x: update_image()) # 当滑动条的值发生改变时,这个参数规定了应该执行的函数。 # 在这里,我们使用了一个lambda函数。 # 它接受x (滑动条的当前值)并调用`update_image()`函数。 # `update_image()`函数应该是负责接收滑动条的值并以此来更新显示的图像的亮度。 brightness_scale.set(1.0) brightness_scale.pack() # 创建对比度调节滑块 contrast_scale = tk.Scale(root, from_=1.0, to=10.0, resolution=1.0, label="CLAHE clipLimit", orient="horizontal", command=lambda x: update_image()) contrast_scale.set(1.0) contrast_scale.pack() # 创建直方图绘图区 fig = plt.figure(figsize=(4, 2)) canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root) canvas.get_tk_widget().pack() # 启动主循环 root.mainloop()