達(dá)式、運(yùn)算符

表達(dá)式是JavScript中的一個(gè)短語，Javascript解釋器會(huì)將其計(jì)算出一個(gè)結(jié)果。常量、變量都是一種簡單的表達(dá)式，復(fù)雜表達(dá)式是由簡單表達(dá)式組成的。

原始表達(dá)式是最簡單的表達(dá)式，是表達(dá)式的最小單位，它們不再包含其他表達(dá)式。JavaScript中的原始表達(dá)式包含常量或直接量、關(guān)鍵詞和變量。

1.23        // 數(shù)字直接量
"hello"     // 字符串直接量
/pattern/   // 正則表達(dá)式直接量

對象和數(shù)組的初始化表達(dá)式實(shí)際上是一個(gè)新創(chuàng)建的對象和數(shù)組。數(shù)組初始化表達(dá)式是通過一對方括號和其內(nèi)由逗號隔開的列表構(gòu)成的。對象初始化表達(dá)式和數(shù)組初始化表達(dá)式類似，由花括號替代了方括號，并且每個(gè)子表達(dá)式都包含一個(gè)屬性名和一個(gè)冒號作為前綴。

[]                              // 空數(shù)組
[1+3,3+5]                       // 擁有兩個(gè)元素，第一個(gè)4，第二個(gè)8
[[2,54],[3+5,78]]               // 支持嵌套
var a=[3,,,,2]                // 數(shù)組長度5，中間三個(gè)默認(rèn)為undefined
var b={ x:1, y:2 }            // 對象定義
var c={}
c.x=2; c.y=3;               // 定義空對象，并且給對象的x、y屬性賦值
var d={ x:{x:1, y:2}, y:{}}   // 支持嵌套

函數(shù)定義表達(dá)式，定義一個(gè)JavaScript函數(shù)，表達(dá)式的值是這個(gè)新定義的函數(shù)。

var func=function(x) { return 2*x }

屬性訪問表達(dá)式，能夠等到一個(gè)對象的屬性值或者是一個(gè)數(shù)組的元素的值。

var a={x:1, y:2}
a.x
var b=[] 

調(diào)用表達(dá)式是一種調(diào)用（或是執(zhí)行）函數(shù)或方法的語法表示。

f(0)                // f是一個(gè)函數(shù)表達(dá)式，0是一個(gè)參數(shù)表達(dá)式
Math.max(x,y,z)     // Math.max是一個(gè)函數(shù)，x、y、z是參數(shù)
a.sort()            // a.sort是一個(gè)函數(shù)，他沒有參數(shù)

對象創(chuàng)建表達(dá)式創(chuàng)建一個(gè)對象并調(diào)用一個(gè)函數(shù)初始化新對象的屬性。

new Point(2,3)

運(yùn)算符

“+”、“-”，一元運(yùn)算的“+”可以把操作數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字，二元運(yùn)算的“+”可以進(jìn)行數(shù)字或是字符串操作，一元運(yùn)算的“-”可以把操作數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字后改變成相反值，二元運(yùn)算的“-”可以進(jìn)行數(shù)字操作。

var a=+'5'                //=> 5
var b='say' + 'hello'     //=> sayHello
var c=-'5'                //=> -5
var d=9 - 4               //=> 5

“++”遞增、“--”遞減，對操作數(shù)進(jìn)行加一（減一），如果在操作數(shù)左邊，則會(huì)先操作操作數(shù)后返回值。如果在操作數(shù)右邊，則會(huì)先返回值，后對操作數(shù)操作。

var i=1, j=++i;     // i和j的值都是2
var i=1, j=i++;     // i是2，j是i
var k=1, k--;         // k是0

“&”按位與，對整型進(jìn)行逐位執(zhí)行布爾與（AND），同時(shí)為1，結(jié)果才為1。

var a=0x1234 & 0x00FF //=> 0x0034

“|”按位或，對整型進(jìn)行逐位執(zhí)行布爾或（OR），有一個(gè)為1，結(jié)果就為1。

var a=0x1234 & 0x00FF //=> 0x12FF

“^”按位異或，對整型進(jìn)行逐位比對，如果相同則為0，如果不同則為1。

var a=0xFF00 ^ 0xF0F0 //=> 0x012FF

“~”按位非，對整型進(jìn)行逐位取反。

var a=~0x0F //=> 0xFFFFFFF0

“<<”左移，將操作數(shù)的所有二進(jìn)制位向左移動(dòng)0~31之間的整數(shù)位，右邊填充0，從右往左數(shù)超過31位的舍棄。

var a=7<<2    //=> 28

“>>”帶符號右移，將操作數(shù)的所有二進(jìn)制位向右移動(dòng)0~31之間的整數(shù)位，左邊填充0，從左往右數(shù)超過31位的舍棄。如果原來是正數(shù)，最高位為0，如果原來是負(fù)數(shù)，最高位為1。

var a=7>>1    //=> 3
var b=-7>>1   //=> -4

“>>>”無符號右移，將操作數(shù)的所有二進(jìn)制位向右移動(dòng)0~31之間的整數(shù)位，左邊填充0，從左往右數(shù)超過31位的舍棄。

var a=-1>>>4    //=> 0x0FFFFFFF

“==”等于、“===”恒等于、“!=”不等于、“!==”恒不等于，“==”、“===”都是判斷左右兩邊的操作數(shù)是否相等，但是“===”更為嚴(yán)格?！?=”、“!==”的結(jié)果是對“==”、“===”取反。

“==”等于

1==2              //=> false
1=='1'            //=> true：會(huì)先把右邊的轉(zhuǎn)型成整型，再進(jìn)行比較
null==undefined   //=> true
NaN===NaN         //=> false：NaN不等于任何東西，即使是自己也不相等
true==1           //=> true：會(huì)把左邊的true轉(zhuǎn)型成整型1，false則為0
class a{
    toString(){
        return 1
    }
    valueOf(){
        return -1
    }
}

var b=new a()
console.log(b>0)
// 對象和數(shù)字字符串比較，會(huì)兩邊轉(zhuǎn)型成整型，對象轉(zhuǎn)成原始類型，會(huì)依次調(diào)用valueOf()，如果得不到，接著會(huì)調(diào)用toString()，還不行則為false。

“===”恒等于

1===2                 //=> false
1==='1'               //=> false：類型不相等，即使轉(zhuǎn)型后相等也是不相等

“<”小于、“>”大于、“<=”小于等于、“>=”大于等于，比較左右兩邊值大小，支持整型、字符串比較大小。

var a=7
a > 6
a < '4'
a >=15
a <=88

“in”存在，判斷右邊的對象的屬性名中，是否存在左邊的字符串（或是可以轉(zhuǎn)換成字符串）同名的屬性。

var point={ x:1, y:2 }    // 定義一個(gè)對象
"x" in point                //=> true：對象有一個(gè)名為"x"的屬性
"z" in point                //=> false：對象不存在名為“z”的屬性
var data=[5, 6, 7]        // 擁有三個(gè)元素的數(shù)組
"0" in data                 //=> true：數(shù)組中存在0數(shù)組下標(biāo)
1 in data                   //=> true：數(shù)組中存在1數(shù)組下標(biāo)
3 in data                   //=> false：數(shù)組中不存在3數(shù)組下標(biāo)

“instanceof”類型比較，比較左邊對象的類型是否是右邊指定的類型。

var a=new Date()
a instanceof Date
a instanceof Object     //=> true：所有對象都是Object實(shí)例
a instanceof Number     //=> false

“&&”邏輯與，把左右兩邊的表達(dá)式計(jì)算出結(jié)果后，并轉(zhuǎn)型成布爾型，只有左右同時(shí)為true的時(shí)候，才能返回true。

true && false   //=> false
(1>0) && (0<1)  //=> true

“||”邏輯或，把左右兩邊的表達(dá)式計(jì)算出結(jié)果后，并轉(zhuǎn)型成布爾型，只有左右存在一個(gè)或是以上的true的時(shí)候，才能返回true。

true || false   //=> true
(1<0) || (0>1)  //=> false

“!”邏輯非，把右邊的表達(dá)式計(jì)算出結(jié)果后，并轉(zhuǎn)型成布爾型，然后對布爾型結(jié)果取反。

!true   //=> false
!(1<0)  //=> true

“=”賦值，把右邊的值賦予左邊的變量。

var a=2
var b=1
a+=b        // 等價(jià)于a=a+b
a-=b        // 等價(jià)于a=a-b
a*=b        // 等價(jià)于a=a*b
a/=b        // 等價(jià)于a=a/b
a%=b        // 等價(jià)于a=a%b
a<<=b       // 等價(jià)于a=a<<b
a>>=b       // 等價(jià)于a=a>>b
a>>>=b      // 等價(jià)于a=a>>>b
a&=b        // 等價(jià)于a=a&b
a|=b        // 等價(jià)于a=a|b
a^=b        // 等價(jià)于a=a^b

eval()，只有一個(gè)參數(shù)，如果傳入的不是字符串，他直接返回參數(shù)。如果是，則會(huì)把字符串當(dāng)成JavaScript代碼進(jìn)行編譯，編譯失敗返回異常，成功則執(zhí)行，返回結(jié)果。eval()使用了調(diào)用它的變量作用域環(huán)境。

“?:”，JavaScript中唯一的三元運(yùn)算，A?B:C，如果A為true，則返回B，反之則返回C。

var a=1>0?5:3     //=> 5

“typeof”，獲取操作數(shù)的類型對應(yīng)的字符串。

var a=1
typeof a                //=> "number"
typeof undefined        //=> "undefined"
typeof null             //=> "object"
typeof true             //=> "boolean"
typeof 1                //=> "number"：NaN也屬于number
typeof "hello"          //=> "string"
var b=function(){}
typeof b                //=> "function"
typeof {}               //=> "object"

“delete”刪除符，用來刪除對象屬性或者數(shù)組元素。

var point={ x:1, y:2}
delete point.x
"x" in point            //=> false：屬性已經(jīng)被刪除了
var a=[1,2,3]
delete a[2]
2 in a                  //=> false：下標(biāo)2的元素已經(jīng)被刪除了

“void”，會(huì)使程序忽略右邊的操作數(shù)的返回結(jié)果，常見的是放在a標(biāo)簽里面。

<a href="javascript：void window.open()">打開一個(gè)新的窗口</a>

“,”逗號運(yùn)算符，會(huì)先計(jì)算左邊操作數(shù)，再計(jì)算右邊操作數(shù)，最后返回右邊操作數(shù)的值。

標(biāo)

在本教程中, 你將學(xué)習(xí)到以下內(nèi)容:

• 訪問像素值;
• 用零初始化矩陣;
• 學(xué)習(xí)CV :: saturate_cast的作用及其有用的原因;
• 學(xué)習(xí)有關(guān)像素變換的很酷的知識(shí);
• 提高圖像亮度的實(shí)例。

理論

注
下述解釋援引自理查德·斯?jié)衫够?Richard Szeliski)的<<計(jì)算機(jī)視覺算法和應(yīng)用>>一書。

圖像處理

常用的圖像處理操作是一個(gè)函數(shù)，它將一個(gè)或多個(gè)圖像作為輸入并生成輸出圖像。

• 圖像變可被視為：
• 點(diǎn)運(yùn)算符（像素變換）;
• 鄰近（基于區(qū)域的）運(yùn)算符。

像素變換

• 在圖像處理中, 每個(gè)輸出像素的值僅取決于相應(yīng)的輸入像素值（可能還包括一些全局收集的信息或參數(shù)）;
• 此類操作實(shí)例包括亮度調(diào)整、對比度調(diào)整以及顏色的校正和轉(zhuǎn)換。

亮度和對比度調(diào)整

兩種常用對比度調(diào)整的方法是將像素值乘以或加上一個(gè)常數(shù)：

• 參數(shù)α > 0和β通常稱為增益參數(shù)和偏置參數(shù),通過這兩個(gè)參數(shù)分別來控制對比度和亮度。
• F （ X ）為源圖像的像素,G （ X ）為輸出圖像的像素?？梢苑奖愕貙懗鲆韵卤磉_(dá)式：

• 其中i和j表示位于第i行，第j列的像素。

代碼

C ++

（Java 版本請?jiān)L問：

https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/java/tutorial_code/ImgProc/changing_contrast_brightness_image/BasicLinearTransformsDemo.java

Python 版本請?jiān)L問：

https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/python/tutorial_code/imgProc/changing_contrast_brightness_image/BasicLinearTransforms.py）

• 原文可下載源代碼（地址在文末）
• 下面的代碼執(zhí)行g(shù)(i,j)=α?f(i,j)+β操作

代碼詳解

C ++

使用CV :: imread加載圖像并將其保存到Mat對象中：

接下來，對該圖像做一些轉(zhuǎn)換，為此需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的Mat對象來存放它。此外，我們希望它具備以下特征：

• 初始像素值為零;
• 與原始圖像相同的尺寸和數(shù)據(jù)類型。

cv::Mat::zeros返回一個(gè)基于image.size()和image.type() 的Matlab格式的零初始化值。

• 我們現(xiàn)在要求用戶輸入α和β值：

• 為了執(zhí)行g(shù)(i,j)=α?f(i,j)+β操作，我們必須訪問圖像的每個(gè)像素。由于是對BGR圖像進(jìn)行操作，所以每個(gè)像素包含（B，G和R）三個(gè)值，我們必須分別訪問它們。具體代碼如下：

注意（只適用于C ++代碼）：

• 我們利用 image.at<Vec3b>(y,x)[c]來訪問圖像的各個(gè)像素，其中?是行號， X是列號，C是B，G或R（0，1或2）；
• 由于α?p(i,j)+β 操作的值可能溢出或?yàn)榉钦麛?shù)（如α是浮點(diǎn)數(shù)），我們用CV :: saturate_cast來確保該值的有效性；
• 最后，我們用以下方式創(chuàng)建窗口并顯示圖像。

注我們利用以下簡單的命令來取代for循環(huán)來訪問圖像的每個(gè)像素：

cv::Mat::convertTo將執(zhí)行*new_image=a*image + beta*操作.。但是，我們想向你展示如何訪問每個(gè)像素。在任何情況下，這兩種方法都給出相同的結(jié)果，但 convertTo 更加優(yōu)化并且工作速度更快。

結(jié)果

我們不運(yùn)行代碼，設(shè)置α=2.2和β=50。

實(shí)例

在本小節(jié)中，我們將以前學(xué)到的技巧付諸實(shí)戰(zhàn)，通過調(diào)整圖像的亮度和對比度來校正曝光不足的圖片。同時(shí),學(xué)習(xí)利用伽瑪校正(gamma correction)技術(shù)來校正圖像的亮度。

圖像亮度和對比度調(diào)整

增大（或減?。?β值將加大（/減?。└鱾€(gè)像素的對比度。像素值超出 [0; 255]范圍之外的值將會(huì)飽和（即:大于255,或小于0的像素值將鉗位到255或 0）。

原始圖像的淺灰色直方圖中，深灰色亮度=80 GIMP
直方圖表示該色彩像素中每種色彩的數(shù)目。深色圖像的像素值將大于淺色圖像的像素值，因此直方圖的左半部分會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值。當(dāng)添加一個(gè)恒定的偏差之后，整個(gè)直方圖右移，為所有的像素增加了一個(gè)恒定的偏置。
修改參數(shù)α將修改水平軸的展幅,如果α <1中，色彩值將被壓縮，其結(jié)果是圖像的對比度降低。

原圖像的淺灰色直方圖中，深灰色時(shí), 對比度GIMP <0
注意，利用對比度/亮度工具Gimp獲得的上述柱狀圖，亮度工具的偏置參數(shù)β應(yīng)該與之相同，但對比度工具的增益參數(shù)α是不同的（可以從前面的直方圖中看出）。
調(diào)整偏置參數(shù)β可以提高亮度，但同時(shí)，圖像的對比度會(huì)下降,圖像上似乎會(huì)蒙上一層輕微的面紗。調(diào)整增益α增益可緩釋這種效果，但是由于出現(xiàn)飽和，圖像將失去原有明亮區(qū)域的一些細(xì)節(jié)。

伽瑪校正

伽瑪校正利用輸入值和輸出映射值之間的非線性變換，校正圖像的亮度：

由于這種關(guān)系是非線性的，其效果不會(huì)影響所有的像素，最終輸出將取決于像素的原始值。

打印出不同的伽瑪值(gamma)
當(dāng)γ <1時(shí),，原始圖像的暗區(qū)將變得更加明亮，整個(gè)直方圖將右移;當(dāng)γ > 1時(shí), 原始圖像的亮區(qū)將變得更暗，整個(gè)直方圖將左移。

糾正曝光不足的圖像

我們設(shè)置α=1.3和β=40修正下面的圖像。

圖: Visem的作品 [CC BY-SA 3.0]，來源:維基共享資源

圖像的整體亮度得到了改善，但可以看出: 由于色彩的像素?cái)?shù)值飽和，圖中云彩已經(jīng)飽和（攝影高光修剪）。
我們用γ=0.4修正下面的圖像。

圖: Visem的作品 [CC BY-SA 3.0]，來源:維基共享資源
由于映射是非線性的，伽馬校正添加了少量的飽和效應(yīng)，并且不存在前面所述方法的數(shù)值飽問題。

左邊：α，β校正后的直方圖;中間：原始圖像的直方圖;右邊：伽馬校正后的直方圖
上圖比較了三幅圖像（三個(gè)直方圖的y值不相同）的直方圖。從中可以發(fā)現(xiàn)，大部分的像素值都在原始圖像直方圖的下部。α ， β修正后，由于圖像出現(xiàn)飽和，在255 處可以觀察到一個(gè)峰值，整個(gè)直方圖右移。伽瑪校正后，直方圖右移，圖像暗區(qū)域中的像素移動(dòng)的位移比在明亮區(qū)域像素移動(dòng)的位移更大（見伽瑪曲線圖）。
在本教程中，描述了兩種調(diào)整圖像對比度和亮度簡單的方法。它們只是基本技術(shù)，不能用作光柵圖形編輯器的替代品！

代碼

C ++

教程的源代碼請?jiān)L問原文（地址在文末）
伽馬校正的源代碼Code:

在這里，由于一次只需要計(jì)算256 個(gè)數(shù)值，利用查找表來提高計(jì)算性能。

更多資源

圖形渲染中的伽瑪校正

CRT監(jiān)視器的伽瑪校正和圖像顯示

數(shù)字曝光技術(shù)

注：本文以C++語言代碼為例，獲取Java和python版本可在原文中查看：

https://docs.opencv.org/4.5.2/d3/dc1/tutorial_basic_linear_transform.html