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問題点

あるRGB画像を読み込み、RGBの値(輝度値)を全て50あげて保存するプログラムを作成しているのですが、
できあがった画像は一部のピクセルにおいて[0,0,0]になってしまい、結果的に2枚目の画像のような
虫食いになってしまいます。

各ピクセルのRGB値を出力してみるとやはり以下のとおりいくつかのピクセルのRGB値が[0,0,0]になっていました。どうすれば解決できるでしょうか。

環境

Python 3.8.5
Windows 10

結果

変換前:

画像の説明をここに入力

変換後:

画像の説明をここに入力

出力結果(一部)

[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[0 0 0]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]
[50 50 50]

ソースコード

def main():

    width = 416
    height = 416
    num = int(1)
    os.chdir("d:\\study_data\\get_image\\photo\\thermal_face-PascalVOC-export\\JPEGImages")

    while True:

        filename = 'img%20('+format(num)+').jpg'
        if os.path.exists(filename):
            image = cv2.imread(filename)
        else:
            print("\nEnd")
            break

        for y in range(0,height):
            for x in range(0,width):

                image[y,x,0] = image[y,x,0] + 50
                if image[y,x,0] > 255:
                    image[y,x,0] = 255

                image[y,x,1] = image[y,x,1] + 50
                if image[y,x,1] > 255:
                    image[y,x,1] = 255

                image[y,x,2] = image[y,x,2] + 50
                if image[y,x,2] > 255:
                    image[y,x,2] = 255

                #print(image[x,y])

        cv2.imwrite('d:/study_data/get_image/photo/thermal_face-PascalVOC-export/Copy/img%20('+format(num)+').jpg', image)

        num += 1
        print("\rNo. %d" %num, end='')

if __name__ == '__main__':
    main()

2 件の回答 2

1

cv2.imreadで読み込まれた画像データは、8bit幅符号なし整数型(uint8)として保持されています。実際に、下記コードで確認してみてください。

print(image.dtype)  # uint8

このデータに対して加算を行うと、結果が値255を超える場合には256で割った余りとなってしまいます。例:230 + 50280ではなく24になる。

簡単に解決するなら、中間計算をより広いbit幅を持つ整数型(uint16)で行えば解決します。

image = image.astype('uint16')
# image[x,y,c]の計算...

質問趣旨からは少し外れますが、Python+OpenCV+Numpyによる画像処理では、ピクセル単位処理は非常に重い(=速度が遅い)処理です。なるべくNumpy関数を利用した方がよいです。

2次元ループx,y×ピクセル単位計算の代わりに、下記のように記述すると同じ処理を高効率に実現できます。

image = image.astype('int16')
image = np.clip(image + 50, 0, 255)
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yohjp さんの回答により無事問題を解決できました、ありがとうございます。

追加情報として、今回の場合は全ての輝度値を +50 にするということで、取りうる値の範囲は 50 ~ 305 となるため uint16 型を用いました。

逆に全ての輝度値を -50 にする場合、その範囲は -50 ~ 205 となり、負の値が範囲に入ってきます。

この場合は uint16 型だと正の値にしか対応していないので、int16 型に変更すれば負の値にも対応できます。

自分への戒めとして残しておきますね。

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