利用opencv处理图片后,希望将处理后的图片和处理前的图片显示在一起,以方便看出两者之间的差别。
刚开始的想法是利用SetImageRoi和CvCopy函数,可是CvCopy函数必须要求源图片和目的图片的尺寸一致,即使设置了Roi,由于图片的尺寸不一致,运行的时候还是会导致尺寸不匹配的错误。
然后想到的是SetImageRoi和CvCloneImage函数,但是CvCloneImage函数运行后,会将目的图片的尺寸修改成和源图片的尺寸一致,即使设置了Roi也没有效果。
后来看到了CvRepeat这个函数,可以完成想要的功能。
#include <cv.h>
#include <cxcore.h>
#include <cassert>
using namespace std;
void ImageMerge(IplImage* pImageA,IplImage* pImageB,IplImage*& pImageRes)
{
assert(pImageA != NULL && pImageB != NULL);
assert(pImageA->depth == pImageB->depth && pImageA->nChannels == pImageB->nChannels);
if (pImageRes != NULL)
{
cvReleaseImage(&pImageRes);
pImageRes = NULL;
}
CvSize size;
size.width = pImageA->width + pImageB->width + 10;
size.height = (pImageA->height > pImageB->height) ? pImageA->height : pImageB->height;
pImageRes = cvCreateImage(size,pImageA->depth,pImageA->nChannels);
CvRect rect = cvRect(0,0,pImageA->width,pImageA->height);
cvSetImageROI(pImageRes,rect);
cvRepeat(pImageA,pImageRes);
cvResetImageROI(pImageRes);
rect = cvRect(pImageA->width + 10,0,pImageB->width,pImageB->height);
cvSetImageROI(pImageRes,rect);
cvRepeat(pImageB,pImageRes);
cvResetImageROI(pImageRes);
}
http://blog.sina.com.cn/s/blog_643831a40102vize.html
在Opencv里面很多理论大家说起来都知道,也都能想到怎么做,但是真正实践起来不是那样的,可能你会经历很多次试验的失败,再到睡觉都思索时候你也还是失败,然后洗把脸继续钻研,一行一行钻研,做笔记,画图,后来发现OK了。这也就是研究的乐趣。哈哈哈。不说这么多废话。开始记录技术点。
图片合成:
注意:
1:如果你是两张合并的图片大小尺寸和深度都一样,那随便用那个方法都行。
2:两幅大小不同图片合成,且在另一幅上扣除一块区域合成。
注意: srcCutPic= imread("D:\\test.jpg");
3:如果是两幅图片大小尺寸不一样的。必须在要贴上去的图片上指定ROI,细节:目标图片的ROI的Rect必须
C++: void Mat::copyTo(OutputArraym)const
- C++: void Mat:: copyTo (OutputArray m, InputArray mask ) const
- 这个函数可以复制图像到另一个图像或矩阵上,可选参数是掩码
- 由于叠加的图像大小不一定相等,比如我们这里把一张小照片加到一张大照片上
- 我们可以在大照片上设置一个和小照片一样大的感兴趣区域
- 不使用掩码的时候,我们载入一张png,和一张jpg
#include <</SPAN>opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <</SPAN>opencv2/core/core.hpp>
int main(){
cv::Mat image = cv::imread("E:/Image/Fruits.jpg");
cv::Mat logo = cv::imread("E:/logo.png");
cv::Mat imageROI;
imageROI = image(cv::Rect(10,10,logo.cols,logo.rows));
logo.copyTo(imageROI);
cv::namedWindow("result");
cv::imshow("result",image);
cv::waitKey();
return 0;
}
- 原先在png里面是透明的地方,现在成了黑色,可见原来是透明的地方被认为是值0。
- 我们使用掩码来看看效果,掩码就使用png图片,掩码只能是一个通道的,我们载入灰度图像作为掩码
#include <</SPAN>opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <</SPAN>opencv2/core/core.hpp>
int main(){
cv::Mat image = cv::imread("E:/Image/Fruits.jpg");
cv::Mat logo = cv::imread("E:/logo.png");
cv::Mat mask = cv::imread("E:/logo.png",0);
cv::Mat imageROI;
imageROI = image(cv::Rect(10,10,logo.cols,logo.rows));
logo.copyTo(imageROI,mask);
cv::namedWindow("result");
cv::imshow("result",image);
cv::waitKey();
return 0;
}
- 这样能看出差别了吧。
- 再来看看另一个函数
- C++: void addWeighted (InputArray src1, double alpha, InputArray src2, double beta, double gamma, OutputArray dst, int dtype=-1 )
- 转换成数学表达式就是
#include <</SPAN>opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <</SPAN>opencv2/core/core.hpp>
int main(){
cv::Mat image = cv::imread("E:/Image/Fruits.jpg");
cv::Mat logo = cv::imread("E:/logo.png");
cv::Mat imageROI;
imageROI = image(cv::Rect(10,10,logo.cols,logo.rows));
cv::addWeighted(imageROI, 1.0, logo, 0.3, 0, imageROI);
cv::namedWindow("result");
cv::imshow("result",image);
cv::waitKey();
return 0;
}
本系列文章由@浅墨_毛星云 出品,转载请注明出处。
文章链接: http://blog.csdn.net/poem_qianmo/article/details/20911629
作者:毛星云(浅墨) 邮箱: happylifemxy@163.com
写作当前博文时配套使用的OpenCV版本: 2.4.8
在这篇文章里,我们一起学习了在OpenCV中如何定义感兴趣区域ROI,如何使用addWeighted函数进行图像混合操作,以及将ROI和addWeighted函数结合起来使用,对指定区域进行图像混合操作。
PS:文章末尾提供了博文配套程序源代码的下载。
文章开头,依旧是先放一张截图:
一、设定感兴趣区域——ROI(region of interest)
在图像处理领域,我们常常需要设置感兴趣区域(ROI,region of interest),来专注或者简化我们的工作过程 。也就是从图像中选择的一个图像区域,这个区域是我们图像分析所关注的重点。我们圈定这个区域,以便进行进一步处理。而且,使用ROI指定我们想读入的目标,可以减少处理时间,增加精度,给图像处理来带不小的便利。
ROI区域定义的两种方法
定义ROI区域有两种方法,第一种是使用cv:Rect.顾名思义,cv::Rect表示一个矩形区域。指定矩形的左上角坐标(构造函数的前两个参数)和矩形的长宽(构造函数的后两个参数)就可以定义一个矩形区域。
- //定义一个Mat类型并给其设定ROI区域
- Mat imageROI;
- //方法一
- imageROI=image(Rect(500,250,logo.cols,logo.rows));
另一种定义ROI的方式是指定感兴趣行或列的范围(Range)。Range是指从起始索引到终止索引(不包括终止索引)的一连段连续序列。cv::Range可以用来定义Range。如果使用cv::Range来定义ROI,那么前例中定义ROI的代码可以重写为:
- //方法二
- imageROI=srcImage3(Range(250,250+logoImage.rows),Range(200,200+logoImage.cols));
好了,下面我们来看一个实例,显示如何利用ROI将一幅图加到另一幅图的指定位置。大家如果需要拷贝如下的函数中的代码直接运行的话,自己建一个基于console的程序,然后把函数体中的内容拷贝到main函数中,然后找两幅大小合适的图片,加入到工程目录下,并和代码中读取的文件名一致即可。
在下面的代码中,我们通过一个图像掩膜(mask),直接将插入处的像素设置为logo图像的像素值,这样效果会很赞很逼真:
- //----------------------------------【ROI_AddImage( )函数】----------------------------------
- // 函数名:ROI_AddImage()
- // 描述:利用感兴趣区域ROI实现图像叠加
- //----------------------------------------------------------------------------------------------
- bool ROI_AddImage()
- {
- //【1】读入图像
- Mat srcImage1= imread("dota_pa.jpg");
- Mat logoImage= imread("dota_logo.jpg");
- if(!srcImage1.data ) { printf("你妹,读取srcImage1错误~! \n"); return false; }
- if(!logoImage.data ) { printf("你妹,读取logoImage错误~! \n"); return false; }
- //【2】定义一个Mat类型并给其设定ROI区域
- Mat imageROI= srcImage1(Rect(200,250,logoImage.cols,logoImage.rows));
- //【3】加载掩模(必须是灰度图)
- Mat mask= imread("dota_logo.jpg",0);
- //【4】将掩膜拷贝到ROI
- logoImage.copyTo(imageROI,mask);
- //【5】显示结果
- namedWindow("<1>利用ROI实现图像叠加示例窗口");
- imshow("<1>利用ROI实现图像叠加示例窗口",srcImage1);
- return true;
- }
这个函数首先是载入了两张jpg图片到srcImage1和logoImage中,然后定义了一个Mat类型的imageROI,并使用cv::Rect设置其感兴趣区域为srcImage1中的一块区域,将imageROI和srcImage1关联起来。接着定义了一个Mat类型的的mask并读入dota_logo.jpg,顺势使用Mat:: copyTo把mask中的内容拷贝到imageROI中,于是就得到了最终的效果图,namedWindow和imshow配合使用,显示出最终的结果。
运行结果如下:
这里白色的dota2 logo,就是通过操作之后加上去的图像。
二、初级图像混合——线性混合操作
线性混合操作是一种典型的二元(两个输入)的像素操作,它的理论公式是这样的:
如果看过我之前写的游戏编程Alpha混合那篇文章的朋友们应该有些熟悉,其实他们是差不多的:
【Visual C++】游戏开发五十五浅墨 DirectX教程二十二水乳交融的美学:alpha混合技术
我们通过在范围0到1之间改变alpha值,来对两幅图像(f0(x)和f1(x))或两段视频(同样为(f0(x)和f1(x))产生时间上的画面叠化(cross-dissolve)效果,就像幻灯片放映和电影制作中的那样。即在幻灯片翻页时设置的前后页缓慢过渡叠加效果,以及电影情节过渡时经常出现的画面叠加效果。
实现方面,我们主要运用了OpenCV中addWeighted函数,我们来全面的了解一下它:
addWeighted函数
这个函数的作用是,计算两个数组(图像阵列)的加权和。原型如下:
- void addWeighted(InputArray src1, double alpha, InputArray src2, double beta, double gamma, OutputArray dst, int dtype=-1);
- 第一个参数,InputArray类型的src1,表示需要加权的第一个数组,常常填一个Mat。
- 第二个参数,alpha,表示第一个数组的权重
- 第三个参数,src2,表示第二个数组,它需要和第一个数组拥有相同的尺寸和通道数。
- 第四个参数,beta,表示第二个数组的权重值。
- 第五个参数,dst,输出的数组,它和输入的两个数组拥有相同的尺寸和通道数。
- 第六个参数,gamma,一个加到权重总和上的标量值。看下面的式子自然会理解。
- 第七个参数,dtype,输出阵列的可选深度,有默认值-1。;当两个输入数组具有相同的深度时,这个参数设置为-1(默认值),即等同于src1.depth()。
如果用数学公式来表达,addWeighted函数计算如下两个数组(src1和src2)的加权和,得到结果输出给第四个参数。即addWeighted函数的作用可以被表示为为如下的矩阵表达式为:
dst = src1[I]*alpha+ src2[I]*beta + gamma;
其中的I,是多维数组元素的索引值。而且,在遇到多通道数组的时候,每个通道都需要独立地进行处理。另外需要注意的是,当输出数组的深度为CV_32S时,这个函数就不适用了,这时候就会内存溢出或者算出的结果压根不对。
理论和函数的讲解就是上面这些,接着我们来看代码实例,以融会贯通。
- //---------------------------------【LinearBlending()函数】-------------------------------------
- // 函数名:LinearBlending()
- // 描述:利用cv::addWeighted()函数实现图像线性混合
- //--------------------------------------------------------------------------------------------
- bool LinearBlending()
- {
- //【0】定义一些局部变量
- double alphaValue = 0.5;
- double betaValue;
- Mat srcImage2, srcImage3, dstImage;
- //【1】读取图像 ( 两幅图片需为同样的类型和尺寸 )
- srcImage2= imread("mogu.jpg");
- srcImage3= imread("rain.jpg");
- if(!srcImage2.data ) { printf("你妹,读取srcImage2错误~! \n"); return false; }
- if(!srcImage3.data ) { printf("你妹,读取srcImage3错误~! \n"); return false; }
- //【2】做图像混合加权操作
- betaValue= ( 1.0 - alphaValue );
- addWeighted(srcImage2, alphaValue, srcImage3, betaValue, 0.0, dstImage);
- //【3】创建并显示原图窗口
- namedWindow("<2>线性混合示例窗口【原图】 by浅墨", 1);
- imshow("<2>线性混合示例窗口【原图】 by浅墨", srcImage2 );
- namedWindow("<3>线性混合示例窗口【效果图】 by浅墨", 1);
- imshow("<3>线性混合示例窗口【效果图】 by浅墨", dstImage );
- return true;
- }
代码解析:
<0>首先当然是定义一些局部变量,alpha值beta值,三个Mat类型的变量。
- //【0】定义一些局部变量
- double alphaValue = 0.5;
- double betaValue;
- Mat srcImage2, srcImage3, dstImage;
在这里我们设置alpha值为0.5。
<1>读取两幅图像并作错误处理
这步很简单,直接上代码:
- //读取图像 ( 两幅图片需为同样的类型和尺寸 )
- srcImage2= imread("mogu.jpg");
- srcImage3= imread("rain.jpg");
- if(!srcImage2.data ) { printf("你妹,读取srcImage2错误~! \n"); return false; }
- if(!srcImage3.data ) { printf("你妹,读取srcImage3错误~! \n"); return false; }
在这里需要注意的是,因为我们是对 srcImage1和srcImage2求和,所以它们必须要有相同的尺寸(宽度和高度)和类型,不然多余的部分没有对应的“伴”,肯定会出问题。
<2> 进行图像混合加权操作
载入图像后,我们就可以来生成混合图像,也就是之前公式中的g(x)。为此目的,使用函数 addWeighted 可以很方便地实现,也就是因为 addWeighted 进行了如下计算:
这里的对应于addWeighted的第2个参数alpha
这里的对应于addWeighted的第4个参数beta
这里的对应于addWeighted的第5个参数,在上面代码中被我们设为0.0。
代码其实很简单,就是这样:
- //【2】进行图像混合加权操作
- betaValue = ( 1.0 - alphaValue );
- addWeighted( srcImage2, alphaValue, srcImage3,betaValue, 0.0, dstImage);
- 其中beta值为1-alpha,gamma值为0。
<3>创建显示窗口,显示图像。
- // 【3】创建并显示原图窗口
- namedWindow("<2>线性混合示例窗口【原图】 by浅墨", 1);
- imshow("<2>线性混合示例窗口【原图】 by浅墨", srcImage2 );
- namedWindow("<3>线性混合示例窗口【效果图】 by浅墨", 1);
- imshow("<3>线性混合示例窗口【效果图】 by浅墨", dstImage );
接着来看一下运行效果图,首先是原图:
然后是效果图:
三、综合示例
在前面分别介绍的设定感兴趣区域ROI和使用addWeighted函数进行图像线性混合的基础上,我们还将他们两者中和起来使用,也就是先指定ROI,并用addWeighted函数对我们指定的ROI区域的图像进行混合操作,我们将其封装在了一个名为ROI_LinearBlending的函数中,方便大家分块学习。
- //---------------------------------【ROI_LinearBlending()】-------------------------------------
- // 函数名:ROI_LinearBlending()
- // 描述:线性混合实现函数,指定区域线性图像混合.利用cv::addWeighted()函数结合定义
- // 感兴趣区域ROI,实现自定义区域的线性混合
- //--------------------------------------------------------------------------------------------
- bool ROI_LinearBlending()
- {
- //【1】读取图像
- Mat srcImage4= imread("dota_pa.jpg",1);
- Mat logoImage= imread("dota_logo.jpg");
- if(!srcImage4.data ) { printf("你妹,读取srcImage4错误~! \n"); return false; }
- if(!logoImage.data ) { printf("你妹,读取logoImage错误~! \n"); return false; }
- //【2】定义一个Mat类型并给其设定ROI区域
- Mat imageROI;
- //方法一
- imageROI=srcImage4(Rect(200,250,logoImage.cols,logoImage.rows));
- //方法二
- //imageROI=srcImage4(Range(250,250+logoImage.rows),Range(200,200+logoImage.cols));
- //【3】将logo加到原图上
- addWeighted(imageROI,0.5,logoImage,0.3,0.,imageROI);
- //【4】显示结果
- namedWindow("<4>区域线性图像混合示例窗口 by浅墨");
- imshow("<4>区域线性图像混合示例窗口 by浅墨",srcImage4);
- return true;
- }
从这篇文章开始,如果不出意外的话,为了方便大家分块各个击破学习,每讲一个部分,示例代码都将封装在一个函数中,免得大家像学习各种不是特别地道的OpenCV教程时一样,看到代码全放在main函数中,心都碎了。
好了,下面放出详细注释的本篇文章的全部示例源代码:
- //-----------------------------------【程序说明】----------------------------------------------
- // 程序名称::【OpenCV入门教程之四】 ROI区域图像叠加&初级图像混合 全剖析 配套源码
- // VS2010版 OpenCV版本:2.4.8
- // 2014年3月10日 Create by 浅墨
- // 图片素材出处:dota2原画 dota2logo
- // 浅墨的微博:@浅墨_毛星云
- //------------------------------------------------------------------------------------------------
- //-----------------------------------【头文件包含部分】---------------------------------------
- // 描述:包含程序所依赖的头文件
- //----------------------------------------------------------------------------------------------
- #include <cv.h>
- #include <highgui.h>
- #include <iostream>
- //-----------------------------------【命名空间声明部分】---------------------------------------
- // 描述:包含程序所使用的命名空间
- //-----------------------------------------------------------------------------------------------
- using namespace cv;
- using namespace std;
- //-----------------------------------【全局函数声明部分】--------------------------------------
- // 描述:全局函数声明
- //-----------------------------------------------------------------------------------------------
- bool ROI_AddImage();
- bool LinearBlending();
- bool ROI_LinearBlending();
- //-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------
- // 描述:控制台应用程序的入口函数,我们的程序从这里开始
- //-----------------------------------------------------------------------------------------------
- int main( )
- {
- system("color 5E");
- if(ROI_AddImage()&& LinearBlending( )&&ROI_LinearBlending( ))
- {
- cout<<endl<<"嗯。好了,得出了你需要的图像~! : )";
- }
- waitKey(0);
- return 0;
- }
- //----------------------------------【ROI_AddImage( )函数】----------------------------------
- // 函数名:ROI_AddImage()
- // 描述:利用感兴趣区域ROI实现图像叠加
- //----------------------------------------------------------------------------------------------
- bool ROI_AddImage()
- {
- //【1】读入图像
- Mat srcImage1= imread("dota_pa.jpg");
- Mat logoImage= imread("dota_logo.jpg");
- if(!srcImage1.data ) { printf("你妹,读取srcImage1错误~! \n"); return false; }
- if(!logoImage.data ) { printf("你妹,读取logoImage错误~! \n"); return false; }
- //【2】定义一个Mat类型并给其设定ROI区域
- Mat imageROI= srcImage1(Rect(200,250,logoImage.cols,logoImage.rows));
- //【3】加载掩模(必须是灰度图)
- Mat mask= imread("dota_logo.jpg",0);
- //【4】将掩膜拷贝到ROI
- logoImage.copyTo(imageROI,mask);
- //【5】显示结果
- namedWindow("<1>利用ROI实现图像叠加示例窗口");
- imshow("<1>利用ROI实现图像叠加示例窗口",srcImage1);
- return true;
- }
- //---------------------------------【LinearBlending()函数】-------------------------------------
- // 函数名:LinearBlending()
- // 描述:利用cv::addWeighted()函数实现图像线性混合
- //--------------------------------------------------------------------------------------------
- bool LinearBlending()
- {
- //【0】定义一些局部变量
- double alphaValue = 0.5;
- double betaValue;
- Mat srcImage2, srcImage3, dstImage;
- //【1】读取图像 ( 两幅图片需为同样的类型和尺寸 )
- srcImage2= imread("mogu.jpg");
- srcImage3= imread("rain.jpg");
- if(!srcImage2.data ) { printf("你妹,读取srcImage2错误~! \n"); return false; }
- if(!srcImage3.data ) { printf("你妹,读取srcImage3错误~! \n"); return false; }
- //【2】进行图像混合加权操作
- betaValue= ( 1.0 - alphaValue );
- addWeighted(srcImage2, alphaValue, srcImage3, betaValue, 0.0, dstImage);
- //【3】创建并显示原图窗口
- namedWindow("<2>线性混合示例窗口【原图】 by浅墨", 1);
- imshow("<2>线性混合示例窗口【原图】 by浅墨", srcImage2 );
- namedWindow("<3>线性混合示例窗口【效果图】 by浅墨", 1);
- imshow("<3>线性混合示例窗口【效果图】 by浅墨", dstImage );
- return true;
- }
- //---------------------------------【ROI_LinearBlending()】-------------------------------------
- // 函数名:ROI_LinearBlending()
- // 描述:线性混合实现函数,指定区域线性图像混合.利用cv::addWeighted()函数结合定义
- // 感兴趣区域ROI,实现自定义区域的线性混合
- //--------------------------------------------------------------------------------------------
- bool ROI_LinearBlending()
- {
- //【1】读取图像
- Mat srcImage4= imread("dota_pa.jpg",1);
- Mat logoImage= imread("dota_logo.jpg");
- if(!srcImage4.data ) { printf("你妹,读取srcImage4错误~! \n"); return false; }
- if(!logoImage.data ) { printf("你妹,读取logoImage错误~! \n"); return false; }
- //【2】定义一个Mat类型并给其设定ROI区域
- Mat imageROI;
- //方法一
- imageROI=srcImage4(Rect(200,250,logoImage.cols,logoImage.rows));
- //方法二
- //imageROI=srcImage4(Range(250,250+logoImage.rows),Range(200,200+logoImage.cols));
- //【3】将logo加到原图上
- addWeighted(imageROI,0.5,logoImage,0.3,0.,imageROI);
- //【4】显示结果
- namedWindow("<4>区域线性图像混合示例窗口 by浅墨");
- imshow("<4>区域线性图像混合示例窗口 by浅墨",srcImage4);
- return true;
- }
最后看一下整体的运行效果图。
首先是经过背景颜色修改的console窗口:
然后依次是四张效果图:
嗯,本篇文章到这里就基本结束了,最后放出本篇文章配套示例程序的下载地址。
本篇文章的配套源代码请点击这里下载: