图像处理中的gamma变换

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本篇主要是讨论图像处理中的gamma变换

图像处理中的gamma变换（伽马变换）是一种常用的非线性变换，主要用于调整图像的亮度。它通过一个幂函数将输入图像的像素值映射到输出图像。gamma变换可以用于校正图像的灰度值，例如，在显示设备上进行伽马校正。

在图像处理中，常常利用伽马变换来对过曝或者曝光不足（过暗）的灰度图利用伽马变换进行对比度调节。具体年来讲：就是通过非线性变换，让图像中较暗的区域的灰度值得到增强，图像中灰度值过大的区域的灰度值得到降低。经过伽马变换，图像整体的细节表现会得到增强。

变换公式为：

out = (in/255)^γ*255;

out为输出图像像素值；in为输入图像像素值；γ为gamma系数；

不同γ值的变换效果：

在FPGA中实现gamma变换，由于涉及指数运算，直接计算会消耗大量资源且速度较慢。因此，通常使用查表法（LUT）来实现。

步骤：

1. 确定输入像素的位宽（例如8位，即0-255）和输出位宽（通常也是8位）。

2. 根据给定的gamma值，预计算所有输入像素值对应的输出值，并存储在一个查找表中。

3. 在FPGA中，这个查找表可以用Block RAM或分布式RAM实现，具体取决于资源和使用情况。

例如，对于8位输入，查找表有256个条目，每个条目为8位（如果输出也是8位）。

注意：由于gamma变换是单调的，我们可以预先计算好每个输入对应的输出，然后在处理图像时，每个像素只需通过查找表即可得到变换后的值。

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