opencv图像处理基础 (《OpenCV编程入门--毛星云》学习笔记一---五章)

时间:2021-11-16 04:57:27
#include <QCoreApplication>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp> using namespace cv; int main()
{
Mat Valley = imread("/home/ttwang/Valley.jpg");
Mat ValleyLogo = imread("/home/ttwang/ValleyLogo.jpg");
namedWindow("[1] ValleyPic");
imshow("[1] ValleyPic",Valley);
namedWindow("[2] ValleyLogo");
imshow("[2] ValleyLogo",ValleyLogo);
Mat valleyROI;

/******************实现两个图像混合****************************/
valleyROI = Valley(Rect(,,ValleyLogo.cols,ValleyLogo.rows));
addWeighted(valleyROI,0.5,ValleyLogo,0.3,.,valleyROI);
namedWindow("valley+logo");
imshow("valley+logo",Valley);
// imwrite("",Valley);
waitKey();
return ; }



二、创建滑动条:createTrackbar()函数  (利用滑动条实现两幅图的Alpha混合)

 #include <QCoreApplication>  //本人所用的IDE是QT,,终端编译时不需要该声明
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
using namespace cv; #define WINDOW_NAME "[Alpha]" //窗口名的宏定义 const int g_nMaxAlphaValue = ;
int g_nAlphaValueSlider;
double g_dAlphaValue;
double g_dBetaValue; Mat g_srcImage1;
Mat g_srcImage2;
Mat g_dstImage;
/**********响应滑动条的回调函数*************/
void on_Trackbar( int ,void*)
{
g_dAlphaValue = (double) g_nAlphaValueSlider/g_nMaxAlphaValue;
g_dBetaValue = (1.0 - g_dAlphaValue);
//根据Alpha beta的值进行线性混合
    addWeighted(g_srcImage1,g_dAlphaValue,g_srcImage2,g_dBetaValue,0.0,g_dstImage);
imshow(WINDOW_NAME,g_dstImage);
} int main()
{
g_srcImage1 = imread("/home/ttwang/11.jpg");  //两幅图的尺寸要相同,否则出现如下图错误
g_srcImage2 = imread("/home/ttwang/12.jpg"); g_nAlphaValueSlider = ;
namedWindow(WINDOW_NAME,); char TrackbarName[];
sprintf(TrackbarName,"透明值 %d", g_nMaxAlphaValue);
createTrackbar(TrackbarName,WINDOW_NAME, &g_nAlphaValueSlider, g_nMaxAlphaValue,on_Trackbar);
on_Trackbar(g_nAlphaValueSlider,); waitKey();
return ; }

opencv图像处理基础 (《OpenCV编程入门--毛星云》学习笔记一---五章)

由于程序不是直接粘贴过来的,按该程序进行编译时候,总出现错误,可以参考下面的链接感谢分享





三、鼠标操作:SetMouseCallback()函数

#include <QCoreApplication>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
using namespace cv; #define WINDOW_NAME "[Program window]" //为窗口标题定义的宏 /******************全局函数的声明********************/
void on_MouseHandle(int event,int x, int y, int flags, void* param);
void DrawRectangle(cv::Mat& img, cv::Rect box);
void ShowHelpText(); /******************全局变量声明*********************/
Rect g_rectangle;
bool g_bDrawingBox = false;//是否绘制
RNG g_rng(); int main()
{
g_rectangle = Rect(-,-,,);
Mat srcImage(,,CV_8UC3),tempImage;
srcImage.copyTo(tempImage);
g_rectangle = Rect(-,-,,);
srcImage = Scalar::all(); //设置鼠标操作回调函数
namedWindow(WINDOW_NAME);
setMouseCallback(WINDOW_NAME,on_MouseHandle,(void*)&srcImage);
while()
{
srcImage.copyTo(tempImage); //复制源图到临时变量
if(g_bDrawingBox) DrawRectangle(tempImage,g_rectangle);//当绘制标识符为真,进行绘制
imshow(WINDOW_NAME,tempImage);
if(waitKey() == ) break; //按下Esc,程序退出
}
return ;
} /*********鼠标回调函数,根据不同的鼠标事件进行不同的操作*******************/
void on_MouseHandle(int event, int x, int y, int flags, void *param)
{
Mat& image = *(cv::Mat*) param;
switch (event)
{
//鼠标移动消息
case EVENT_MOUSEMOVE:
{
if(g_bDrawingBox)//如果是否进行绘制额标识符为真,则记录下长和宽到RECT型变量中
{
g_rectangle.width = x - g_rectangle.x;
g_rectangle.height = y- g_rectangle.y;
}
}
break;
//左键按下消息
case EVENT_LBUTTONDOWN:
{
g_bDrawingBox = true;
g_rectangle = Rect(x,y,,);//记录起始点
}
break;
//左键抬起消息
case EVENT_LBUTTONUP:
{
g_bDrawingBox = false; //置标识符为false
//对宽和高小于0的进行处理
if(g_rectangle.width < )
{
g_rectangle.x += g_rectangle.width;
g_rectangle.width *= -;
}
if(g_rectangle.height < )
{
g_rectangle.y += g_rectangle.height;
g_rectangle.height *= -;
}
//调用回调函数进行绘制
DrawRectangle( image, g_rectangle);
}
break; }
} /********************自定义的矩形绘制函数DrawRectangle() ********************/
void DrawRectangle(cv::Mat& img, cv::Rect box)
{
rectangle(img,box.tl(),box.br(),Scalar(g_rng.uniform(,),g_rng.uniform(,),g_rng.uniform(,)));
}



四章、OpenCV数据结构与基本绘图

1. Mat M(2,2,CV_8UC3,Scalar(0,0,255)); //使用Mat()构造函数创建Mat对象

 两行两列、CV_8UC3: CV_[位数][带符号与否]C[通道数] Scalar是个short类型的向量,可以使用指定的值来初始化矩阵

2.Mat M;  M.create(4,4,CV_8UC3);  //使用create()函数创建Mat对象,,此方法不能为矩阵设初值

3.颜色的表示类:Scalar()是具有四个元素的数组,,第四个用不到,则不写 格式如下:

        Scalar(a, b,  c)定义的RGB颜色值:红色分量c 绿色分量b  蓝色分量 a

4.尺寸的表示类: Size()  常用格式: Size(5,5)表示构造出的Size高度和宽度都为5

5.矩形的表示类: Rect类的成员有x,y,width,height,分别为左上角的坐标和矩形的宽、高

         格式: Rect rect(0,0,200,400)

6.颜色空间转换:cvtColor()函数  格式:cvtColor(InputArraysrc, OutputArray dst, int code, int dstCn=0) 

                 第一个参数:输入图像;

                 第二个参数:输出图像;

                 第三个参数:颜色空间转换的标识符; (详见:P98)

                                                                第四个参数:目标图像的通道数,若为0,则表示其取源图像的通道数。

7.基本图型的绘制涉及的函数:   (通过例程学习 P100) 

              绘制直线的line函数

              绘制椭圆的ellipse函数

              绘制矩形的rectangle函数

              绘制圆的circle函数

              绘制填充的多边形的fillPloy函数


第五章 core组件进阶

1.计时函数:  getTickCount()和getTickFrequency()

       getTickCount()函数返回CPU自某个事件以来走过的时钟周期数

       getTickFrequency()函数返回CPU一秒钟走过的周期数

显然: 二者结合可以实现对某种图像处理方法的计时

double time0 = static_cast<double>(getTickCount());  //记录起始时间

time0= ((double)getTickCount() - time0)/getTickFrequency();////计算运行时间并输出

cout<<"\t此方法运行时间为:"<<time0<<"秒"<<endl;  //输出运行时间

2.访问图像中像素的几种方法 (简单介绍,具体P110)

需要先明白以下知识: 

(1) Mat类的公有成员变量cols和rows给出了图像的宽和高

   image.cols       image.rows

(2)    Mat类的成员函数channels()用于返回图像的通道数;

  灰度图像通道数1,彩色图像通道数为3  image.channels()

(4)    每一行的像素个数= image.cols*image.channels()       

a.直接遍历,使用Mat里的成员函数data

/*********只用于访问连续空间********/
Mat mat (,,CV_8UC3)
int es = mat.eleSize(); //定义步长,因为定义为3通道的,实质该值为3
int size = mat.rows*mat.cols*es;
for(int i = ; i < size; i += es)
{
mat.data[i] = ; // B通道
mat.data[i+] = ; // G通道
mat.data[i+] = ; //  R通道
}

b.直接访问不连续空间

for (int row = ; row < mat.rows; row++)
{
for (int col = ; col < mat.cols; col++)
{
(&mat.data[row*mat.step])[col*es] = ;
(&mat.data[row*mat.step])[col*es + ] = ;
(&mat.data[row*mat.step])[col*es + ] = ;
}
}

c.通过opencv ptr模板函数遍历

 for (int row = ; row < mat.rows; row++)
{
  for (int col = ; col < mat.cols; col++)
  {
     Vec3b *c = mat.ptr<Vec3b>(row,col);
     c->val[] = ;
8      c->val[] = ;
10      c->val[] = ;
    }
}

c.通过at遍历

   for (int row = ; row < mat.rows; row++)
{
for (int col = ; col < mat.cols; col++)
{
Vec3b &m = mat.at<Vec3b>(row, col);
m[] = ;
m[] = ;
m[] = ;
}
}

d.通过迭代器遍历

   auto it = mat.begin<Vec3b>();   //自动类型匹配auto
  auto it_end = mat.end<Vec3b>();
  for (; it != it_end; it++)
  {
   (*it).val[] = ;
   (*it).val[] = ;
   (*it).val[] = ;
  }
.感兴趣区域ROI

/******表示方法一 Rect矩形区域*******/

Mat imageROI
imageROI = image(Rect(,,logo.cols,logo.rows)); //image为已经载入好的图片 /******表示方法二 Range指定感兴趣的行和列********/ imageROI = image(Range(250,250+logoImage.rows),Range(200,200+logoImage.cols)); //image为已经载入好的图片
 
.利用addWeighted可实现图像线性混合
数学公式: dst = src1[I] * alpha + src2[I]*beta + gamma (P117)
.分离颜色通道、多通道图像混合
通道分离:split()函数,将一个3通道图像转换成3个单通道
通道合并:merge()函数 ###例程:(课本P127,以多通道混合-蓝色分量部分为例)
###平台:QT5.7.1+OpenCV3.2.0
###时间:2017年12月11日 /********建立QT控制台程序*********/
#include <QCoreApplication>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
#include <iostream>
using namespace std;
using namespace cv; //全局函数声明
bool MultiChannelBlending(); int main()
{
if(MultiChannelBlending())
{
cout << endl << "\n运行成功,得到目标图像" << endl;
}
waitKey();
return ;
}
/*********多通道混合的实现函数*********/
bool MultiChannelBlending()
{
Mat srcImage;
Mat logoImage;
vector<Mat> channels;
/********** 蓝色分量 *************/
Mat imageBlueChannel;
logoImage = imread("/home/ttwang/Valley_logo.jpg",);//一定要读入会灰度图像,不然addWeighted()会因为类型不匹配而报错
srcImage = imread("/home/ttwang/Valley.jpg");
split(srcImage,channels); //将一个3通道图像转换成3个单通道
imageBlueChannel = channels.at(); //将原图的蓝色通道引用返回给imageBlueChannel
addWeighted(imageBlueChannel(Rect(,,logoImage.cols,logoImage.rows)),1.0,logoImage,0.5,.,imageBlueChannel(Rect(,,logoImage.cols,logoImage.rows)));
merge(channels,srcImage);//将三个单通道重新合并成一个三通道
namedWindow("src+LogoBlue");
imshow("src+LogoBlue",srcImage); /*******绿色分量 ******/
Mat imageGreenChannel;
logoImage = imread("/home/ttwang/Valley_logo.jpg",);
srcImage = imread("/home/ttwang/Valley.jpg");
split(srcImage,channels); //将一个3通道图像转换成3个单通道
imageGreenChannel = channels.at();
addWeighted(imageGreenChannel(Rect(,,logoImage.cols,logoImage.rows)),1.0,logoImage,0.5,0.0,imageGreenChannel(Rect(,,logoImage.cols,logoImage.rows)));
merge(channels,srcImage);//将三个单通道重新合并成一个三通道
namedWindow("src+LogoGreen");
imshow("src+LogoGreen",srcImage); /*******红色分量 ******/
Mat imageRedChannel;
logoImage = imread("/home/ttwang/Valley_logo.jpg",);
srcImage = imread("/home/ttwang/Valley.jpg");
split(srcImage,channels); //将一个3通道图像转换成3个单通道
imageRedChannel = channels.at();
addWeighted(imageRedChannel(Rect(,,logoImage.cols,logoImage.rows)),1.0,logoImage,0.5,0.0,imageRedChannel(Rect(,,logoImage.cols,logoImage.rows)));
merge(channels,srcImage);//将三个单通道重新合并成一个三通道
namedWindow("src+LogoRed");
imshow("src+LogoRed",srcImage);
return true;
}
.图像对比度、亮度调整

公式: g(i,j)=a*f(i,j)+b;    (opencv控制图像对比度和亮度的理论公式)

        参数a(a>)通常被成为增益,控制图像的对比度
参数b称为偏置,控制图像的亮度 访问图片中的像素:(使用三个for循环,语法:image.at<Vec3b>(y,x)[c])
其中,y是像素所在的行,x是像素所在的列,c是B、G、 R(对应0、、)
.离散傅里叶变换(详细参照课本P135)
参考资料及函数说明,参照下面的链接:  opencv2教程之离散型傅里叶变换